CC BY
9ENERGY CONSUMPTION REDUCTION FOR MULTIPLY SUPPORTED ELECTRIC SPRINKLERS DRIVE
Ryazantsev Anatoly I., doctor of technical sciences, professor of technical systems in agriculture, Ryazan State University named after PA Agrotechnological Kostychev, ryazantsev.41@mail.ru
Antipov Alexey O., Candidate of Technical Sciences, graduate student Department of technical systems in agriculture, Ryazan State University named after PA Agrotechnological Kostychev, antipov.aleksei2010@ yandex.ru
Tsvetkov Andrei V., Engineer, State social-humanitarian University
It is proved that the efficacy of MADM is determined by the reliability of their process of motion due to traction supporting trolleys. The data of researches on the assessment of the design of drives on the example machine "Kuban-HK1". Recommendations for reducing energy costs when driving through the justification of the various schemes of equipping a motor-reducer of wheel systems. It is noted, in order to avoid wastage of power, necessity of statement on kanoehe wheel truck car wheel independent with high-performance gearing.
It is revealed that due to the equipment driving the running telly electrified multisupport sprinkling machines "Kuban-HK1" separate drives with wave transmission, increases efficiency from 0.47 (forproduction machines) to 0.79 (for advanced), reduces energy costs for the movement of the upgraded machines by 57.2%.
Key words: irrigation system, energy costs, electric cars, pneumatic tires, electric
Literatura
1.Ryazantsev, A.I. Sovershenstvovanie tormoznoy sistemyi dozhdevalnoy mashinyi «Fregat» [Tekst]/A.I. Ryazantsev, A.O. Antipov// Tehnika i oborudovanie dlya sela. - #11. - 2015. - 32 - 35 s.
2.Pat. 144001 Rossiyskoy Federatsii, MPK A01G25/09. Mnogoopornaya dozhdevalnaya mashina krugovogo deystviya [Tekst] / A.I. Ryazantsev, N.Ya. Kirilenko, A.O. Antipov. - # 2014115759, zayavl. 18.04.2014, opub. 10.08.2014, Byul. #22. - 2 s.
3.Ryazantsev, A.I. Prokhodimost mnogoopornyih dozhdevalnyih mashin [Tekst] / A.I. Ryazantsev. -Ryazan: FGBOU VPO RGATU, 2015. - 237 s.
УДК (001.76:631.333):(547.992:631.87)
СНИЖЕНИЕ АБРАЗИВНОГО ИЗНОСА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ ИЗ ТОРФА УШАКОВ Олег Валентинович, канд. с.-х. наук, заведующий отделом, ovushakov62@mail.ru СОКОЛИН Виталий Михайлович, инженер, ст. научн. сотрудник, sokolin89@mail.ru Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации и информатизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства (ФГБНУ ВНИМС)
КОСТЕНКО Михаил Юрьевич, д-р техн. наук, профессор кафедры технологии металлов и ремонта машин, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, km340010@rambler.ru
Наиболее часто гуминовые удобрения производят из торфа. В состав торфа входит органическая часть: гумус, растительные остатки и их неперегнившие части, битумы, водорастворимые и легкогидролизуемые, гуминовые вещества, целлюлоза и минеральная часть: зола, песок, гравий, глинистые и землистые включения. Для переработки торфа и получения ценных гуминовых удобрений применяют предварительную механическую обработку сырья. Наличие в сырье твердых механических частиц, особенно песка, который из-за своих физических свойств отрицательно влияет на оборудование, приводя к износу абразивного типа, представляет собой большую проблему. При высоком содержании песка увеличивается расход щелочи для экстрагирования гуминовых веществ. Песок и другие твердые включения приводят к износу оборудования и появлению металлической микростружки, которая вступает в реакцию с гуминовыми веществами, переводя их в нерастворимые формы. Песок в торфе содержится в трех формах: свободной, механически связанной и химически связанной. Торф проходит предварительную подготовку на вибросите, где от основной массы отделяют твердые включения: корни растений и их неразложившиеся остатки, камни, слежавшиеся комки. В емкость реактора подаются вода, прошедшая через активатор, и подготовленный торф. После происходит перемешивание с образованием торфоводной суспензии в реакторе. Для анализа на содержание песка и дисперсность продукта отбирались образцы суспензии со всего объема. Затем весь объем суспензии перекачивался гомогенизатором в накопительную емкость, где добавляли щелочь и еще раз перекачивали через гомогенизатор. Разбавление водой торфа в соотношении 1:4 и гидродинамическое воздействие на торфяную суспензию позволяет эффективно удалять более 67% песка, свободно находящегося в торфе и физически связанного с торфяными частичками. Химически связанные частицы песка необходимо отделять на следующем этапе при совместном механическом и химическом воздействии, с осаждением в фильтрах.
Ключевые слова: торф, гуминовые удобрения, абразивный износ, песок, технологическая линия, принцип пескоотделения.
© Ушаков О. В., Соколин В. М., Костенко М. Ю., 2016г
Технические науки
Введение
Развитие промышленных технологий производства гуминовых удобрений началось в Европе и других странах мира в 80-90 годах 20 века. В России активный выпуск промышленных гуминовых препаратов начался лишь в конце 90-х годов. В настоящий момент в России зарегистрировано от 180 до 230 наименований препаратов на основе гуматов и гуминовых кислот. Предприятий, производящих данные препараты и имеющих государственную регистрацию агрохимиката, насчитывается более 102 [1].
Наиболее часто гуминовые удобрения производят из торфа. Торф разделяется на три основных класса в зависимости от степени разложения: низинный, промежуточный и верховой. В состав торфа входит органическая часть: гумус, растительные остатки и их неперегнившие части, битумы, водорастворимые и легкогидролизуемые, гуминовые вещества, целлюлоза и минеральная часть: зола, песок, гравий, глинистые и землистые включения.
Теоретические предпосылки исследований
В настоящее время для переработки торфа и получения ценных гуминовых удобрений применяют предварительную механическую обработку сырья. За счет механической обработки изменяется структура торфа, уменьшается его дисперсность, повышается выделение водорастворимых веществ.
Наличие в сырье твердых механических частиц, особенно песка, который из-за своих физических свойств отрицательно влияет на оборудование, приводя к износу абразивного типа, представляет собой большую проблему. Абразивный износ оборудования является одной из проблем эксплуатации установок для получения гуминовых кислот. Ему подвергаются практически все узлы и агрегаты линии по производству гуматов: запорно-регулирующая арматура, колена и сгоны поворотов трубопроводов, тройники, переходы, мешалки, фильтры и датчики, находящиеся в потоке. Частички песка могут вызывать также свищи в трубопроводах и емкостях.
Накапливаясь в оборудовании, песок и другие крупные частички вызывают перепады давления в системе из-за неравномерного прохождения про-
<1
дукта по трубам. Абразивный износ отрицательно влияет на надежность и экономичность работы не только установки по измельчению торфа, но и всего технологического комплекса, частью которого он является [2].
При высоком содержании песка увеличивается расход щелочи для экстрагирования гуминовых веществ. Песок и другие твердые включения вырезают в деталях оборудования металлическую микростружку, которая вступает в реакцию с гуми-новыми веществами, переводя их в нерастворимые формы. В совокупности износ оборудования снижает экономическую эффективность производства гуминовых удобрений [3].
Песок в торфе содержится в трех формах: свободном, механически связанном и химически связанном. Свободный песок виден в торфе. Механически связанный песок представлен отдельными частичками, облепленными торфом с нескольких сторон, или торфяным комочком, основой которого является песчинка. При этом песок вымывается из торфа при небольшом воздействии в виде перемешивания. Химически связанный песок - это песчинка с налипшими на нее торфяными частичками, связанными посредством клеящих веществ битума, лигнина и т.д. и коллоидных свойств органики.
Результаты исследований, проведенных сотрудниками ВНИМСа Калабуховым В.С. и Ушаковым О.В. с целью определения оптимальных условий отделения песка и твердых механических частиц от торфа в торфоводной суспензии, показали, что эффективность механического отделения песка и твердой примеси низкая и приводит к потерям ценных фракций торфа [2].
В связи с этим рекомендуется предварительное замачивание торфа и активное перемешивание торфо-водной суспензии, так как отделение песка и твердых механических частиц в этом случае происходит совместно с гидратацией торфа. Песок, илистые частички, твердая фракция торфа в результате активного перемешивания высвобождаются и оседают на дно, что упрощает отделение рабочей жидкости от примесей. Этот принцип был положен в основу работы блока по отделению песка на технологической линии по производству гуматов (рис. 1).
Рис. 1 - Общий вид технологической линии по производству гуминовых препаратов
на основе торфа
Торф проходит предварительную подготовку на вибросите, где от основной массы отделяют твердые включения: корни растений и их неразложив-шиеся остатки, камни, слежавшиеся комки и т.д. В емкость реактора подаются вода, прошедшая через активатор, и подготовленный торф. В реакторе образовавшаяся суспензия перемешивается смесителем (рис. 2).
3000), объем воды измеряли с помощью водомерного счетчика (СХВ-20). Объем твердых включений в торфе выявляли по методике определения зольности в торфе и продуктах его переработки (ГОСТ 11306-83). Определение содержания свободного и механически связанного песка проводили путем отмывания образцов в емкости с последующими сушкой и взвешиванием. В дальнейшем химически связанный песок отделяли от механически связанного промыванием спиртоацетоно-вым растворителем 70% спирта и % ацетона).
После перемешивания торфоводной суспензии в реакторе (рис. 3) отбирали образцы суспензии со всего объема с последующим анализом на содержание песка и дисперсность продукта. Следующей операцией было отстаивание суспензии в течение 5 минут для осаждения частиц, находящихся во взвешенном состоянии
2
Рис. 2 - Общий вид смесителя, интегрированного в реактор Данный смеситель, оснащенный двигателем мощностью 3 кВт и с частотой вращения 2980 мин-1, производит постоянное перемешивание и измельчение торфа, образуя однородную торфо-водную суспензию. При этом песок, илистые частички и другие твердые фракции отделяются и образуют осадок на дне емкости.
Экспериментальные исследования Для проведения исследований нами были выбраны три варианта соотношения торфа и воды (табл. 1).
Торф (ГОСТ 13672-76) отмеряли на весах (CAS
1 - емкость реактора; 2 - направление потоков торфоводной суспензии; 3 - смеситель Рис. 3 - Перемешивание торфоводной суспензии в емкости реактора с интегрированным смесителем
Таблица 1 - Соотношение торфа, воды и песка в вариантах опыта
Номер варианта Количество торфа, кг Объем воды, л Соот-ношение торфа и воды Содержание песка в исходном образце, % Масса песка в 1 кг торфа г Общий вес твердых не-орга- ниче-ских включений, г
Свободного Механически связанного Химически связанного
В1 130 400 1:3 65 18 17 256 280
В2 100 400 1:4 59 22 19 222 276
В3 80 400 1:5 70 20 10 192 220
Затем весь объем суспензии перекачивался гомогенизатором в накопительную емкость, а осадок собирался и взвешивался. Последующее изучение образцов состояло в промывке определенного объема осадка для отделения свободного и механически связанного песка, его взвешивании и пересчете на весь объем. В перекаченную суспензию добавляли щелочь (от 0,93 до 1,456 кг) и еще
раз перекачивали через гомогенизатор. Затем отбирали образец и определяли объем песка, высвободившегося после прохождения смеси через гомогенизатор.
Результаты исследования Результаты, полученные в ходе проведения исследований, приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Распределение видов песка и его содержание по рабочим органам
технологической линии
Номер варианта Содержание песка в реакторе, % Содержание песка в гомогенизаторе, трубах, запорной арматуре, фильтре, % Потери
Свободного Механически связанного Химически связанного Свободного Механически связанного Химически связанного
В, 165,1 25,0 5,3 62,4 22,0 1,2 2
В, 151,1 19,3 9,0 67,3 26,0 1,0 2,3
В3 115,2 24,8 9,6 40,0 25,8 1,9 2,7
Анализ результатов эксперимента показывает, что во втором варианте, то есть при соотношении торфа и воды 1:4, происходит наиболее эффективное отделение песка, в то же время для более полного отделения песка необходимо совместное механическое и химическое воздействии на тор-фоводную суспензию, с осаждением в фильтрах.
Заключение Таким образом, разбавление водой торфа в соотношении 1:4 и гидродинамическое воздействие на торфоводную суспензию позволяет эффективно удалять более 67% песка, свободно находящегося в торфе и физически связанного с торфяными частичками. Химически связанные частицы песка необходимо отделять на следующем этапе при совместном механическом и химическом воздействии, с осаждением в фильтрах.
Список литературы
1. Калабухов В.С., Ушаков О.В. Исследование проблем, влияющих на износ рабочих органов оборудования при переработке торфа // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий: сб. науч. докл. международной научно-технич. конф. (17-18 сентября 2014 г., Москва). - М.: ФГБНУ ВИМ, 2014.
2. Сорокин К.Н. Технические проблемы производства гуминовых удобрений // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2014. - № 1. -С. 43-45.
3. Ушаков О.В., Смирных К.А. Анализ рынка агрохимикатов на основе гуминовых кислот // Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйств : сб. науч. тр. по материалам заочной международной научно практич. конф. (г. Рязань, ФГБНУ ВНИМС, 15 декабря 2014 г.) /ФГБНУ ВНИМС. - Рязань: ФГБНУ ВНИМС, -2014. - С. 326-327
REDUCING ABRASIVE WEAR AT LINES MANUFACTURING HUMIC DRUGS OUT OF TURF
Ushakov, Oleg V., Candidate of Agricultural Sciences, Head of Department, e-mail: ovushakov62@mail.ru tel. 8 (4912) 98-55-70
Sokolin Vitaly M. Senior Researcher, e-mail: sokolin89@mail.ru Federal State Scientific Institution All-Russian Research Institute of Mechanization and information security agrochemical agriculture (FGBNU VNIMS)
^stenko, Mikhail Yuryevich, Doctor of Technical Science, Professor of Metals Technology and Machine Maintenance Faculty, Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, km340010@ rambler.ru
The most commonly humic fertilizer made from peat. In the composition of peat is the PR-egy for organic part: humus, crop residues and non-composted parts, bitumen, vaderas-created and light-hydrolyzing, humic substances, cellulose and mineral part: ash, sand, gravel, clay and earthy inclusions. For the processing of peat and the production of valuable humic fertilizer applied pre-machining of raw materials. The presence in the raw material solid particles, particularly sand, which because of its physical properties adversely affect the equipment, causing the wear of the abrasive type, presents a great challenge. A high content of sand increases the consumption of alkali for the extraction of humic substances. Sand and other solids lead to the wear and appearance of metal microstroke, which reacts with humic substances, turning them into insoluble forms. Sand peat contains in three forms: free, bound mechanically and chemically bonded. The peat undergoes a preliminary training of the vibrating sieve where the main mass of the separated solids: the roots of the plants and their undecomposed remains, stones, compacted clumps. In the capacity of the reactor serves water that passes through the activator, the prepared peat. After stirring tortoni suspension in the reactor. For analysis on the content of sand and the fineness of the product samples of the slurry with the total volume. Then the whole volume of the suspension was dispensed in a homogenizer holding tank, where the alkali was added and again pumped through the homogenizer. The dilution of peat water in the ratio 1:4 and hydrodynamic effects on peat slurry can effectively remove more than 67% sand, freely in peat and peat physically associated with particles. Chemically bonded sand particles should be separated in the next stage with a joint mechanical and chemical effects, with the deposition in filters.
Key words: peat, humic fertilizer, abrasive wear, sand production line, the principle of biscotteria.
Literatura
1. Kalabukhov VS., Ushakov O.V. Issledovanie problem, vliyayushchih na iznos rabochih orga-nov oborudovaniya pri pererabotke torfa // Innovacionnoe razvitie APK Rossii na baze intel-lektual'nyh mashinnyh tekhnologij: sb. nauch. dokl. mezhdunarodnoj nauchno-tekhnich. konf. (17-18 sentyabrya 2014 g., Moskva).
- M.: FGBNU VIM, 2014.
2. Sorokin K.N. Tekhnicheskie problemy proizvodstva guminovyh udobrenij // Sel'skoho-zyajstvennye mashiny i tekhnologii. - 2014. - № 1. - S. 43-45.
3. Ushakov O.V., Smirnyh K.A. Analiz rynka agrohimikatov na osnove guminovyh kislot // Problemy mekhanizacii agrohimicheskogo obsluzhivaniya sel'skogo hozyajstv : sb. nauch. tr. po materialam zaochnoj mezhdunarodnoj nauchno praktich. konf. (g. Ryazan', FGBNU VNIMS, 15 dekabrya 2014 g.) /FGBNU VNIMS.
- Ryazan': FGBNU VNIMS, - 2014. - S. 326-327
УДК 001.57:(658.011.56:637.125)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СНЯТИЯ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
ХРИПИН Владимир Александрович, канд. техн. наук, докторант кафедры технических систем в АПК, khripin@mail.ru
УЛЬЯНОВ Вячеслав Михайлович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой технических систем в АПК, ulyanov-v@list.ru
КИРЬЯНОВ Александр Юрьевич, канд. техн. наук, соискатель кафедры технических систем в АПК, ulyanov-v@list.ru
КОЛЕДОВ Роман Владимирович, соискатель кафедры технических систем в АПК, romankoledov@ mail.ru
ПАНФЕРОВ Николай Сергеевич, аспирант кафедры технических систем в АПК, тко^-panfyorov@yandex.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
Целью исследований явилась практическая реализация работоспособности экспериментального устройства для автоматического снятия подвесной части доильного аппарата, состоящее из корпуса с эксцентрично размещенным в нем ротором, в пазах которого шарнирно установлены криволинейные лопатки с элементами из постоянного магнита. На валу ротора установлен редуктор с барабаном с наматываемым на него шнуром. На корпусе имеются выпускной патрубок для соединения с источником вакуума и впускное окно для сообщения роторной камеры с атмосферой. По представленным результатам экспериментальных данных построены графические зависимости расхода воздуха роторной камерой устройства, развиваемой мощности на валу барабана, частоты вращения вала барабана и максимальной массы поднимаемого груза устройством от значения ва-куумметрического давления, для чего использовалась специально разработанная и изготовленная лабораторная установка. Приведены результаты сравнительных испытаний экспериментального устройства с прототипом. Установлено, что расход воздуха роторной камерой и развиваемая мощность на валу барабана при максимально возможной загрузке экспериментального устройства с увеличением значения вакуумметрического давления увеличиваются, а частота вращения вала барабана уменьшается, при этом с увеличением значения вакуумметрического давления увеличивается максимальная масса поднимаемого груза устройством, причем расход воздуха и частота вращения вала барабана с увеличением массы поднимаемого груза уменьшаются, а развиваемая мощность на валу барабана, необходимая для поднятия груза, увеличивается. Выявлено, что у экспериментального устройства по сравнению с аналогичным расход воздуха роторной камерой в зависимости от значения массы поднимаемого груза ниже в среднем на 4%. Предложенное экспериментальное устройство для автоматического снятия подвесной части доильного аппарата работоспособно и позволит в дальнейшем автоматизировать процесс доения коров при привязном их содержании.
Ключевые слова: машинное доение, доильный аппарат, устройство для снятия доильного аппарата, пневмодвигатель, экспериментальные исследования.
Введение
Одним из наиболее трудоемких процессов при производстве молока является доение, на которое приходится до 30% затрат ручного труда. Часто
при доении наблюдаются передержки доильных аппаратов на вымени выдоившихся животных, что приводит к стрессам у коров и заболеваниям. У коров тормозится рефлекс молокоотдачи, и они
© Хрипин В. А., Ульянов В. М.,Кирьянов А. Ю., Коледов Р В., Панферов Н. С., 2016г
