CC BY
115
Установка по переработке злаковых культур
^ 2
о
в
о § ГИ
Пекарня (макароны, кондит. изделия)
Ягодные культуры и фруктовые деревья (питомник)
Цех переработки технологических, овощных и плодовоягодных культур
1
Цех для приготовления кормосме-сей (комбикормов, премиксов, пробиотиков)
ферментатор (препарат)
Установка для получения белкового корма для всех видов с.-х. животных и птицы
Помещение для содержания животных (ферма)
Помещение для содержания птицы
Пруд для разведения карпов
3=
Топинамбур (инулин, амарант кукуруза
фруктоза)
Зеленая масса (стержни, листья, соцветия на силосование)
□______________________
Установка по получению биогаза (БЭС) -тепло-, э/энергия, газ, удобрения, моторное топливо
Площадка и установка по компостированию
Овощи и зелень
Лек арств енные растения
Редкие цветы
Магазин для частной реализации продуктов из цехов предприятия
Рисунок 1- Схема модели безотходного сельхозпредприятия с применением биотехнологий
Даже частичная реализация этой схемы позволит укрепить сельхозпредприятия и способствовать созданию дополнительных рабочих мест и процветанию НТП. Например, в течение года в сельском хозяйстве Республики Башкортостан образуется более 23 млн т органических отходов, а также несколько миллионов тонн в коммунальном хозяйстве и промышленности городов и поселков. Этого сырья доста-
точно для получения более 20 млн т ценного удобрения, более 1 млрд куб. м эквивалента природного газа. С другой стороны, в настоящее время эти отходы загрязняют поверхностные и грунтовые воды, воздушный бассейн и почву и, требуют значительные экономические (энергетические и трудовые) затраты под полигоны для их захоронения.
СПИРАЛЬНО-ВИНТОВОЙ ТРАНСПОРТЕР КАК ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНИКА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПРОДУКТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
Ю.М. Исаев, д.т.н., доц., зав. каф., П.С. Золотарев, асп. Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии
В развитие АПК нашей страны намечается глубокая социально-экономическая государственная поддержка инновационной деятельности в области развития сельского хозяйства. В настоящее время в стране реализуется Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг. На основе национальной задачи - улучшения состояния агропромышленного комплекса страны. Российской сельскохозяйственной академией совместно с Минсельхозом РФ разработана «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции», в том числе «стратегия машинно-технологи-ческого обеспечения производства продукции растениеводства и животноводства». Для АПК это означает доведение объемов производства продукции до уровня, обеспечивающего душевое потребление отечественных продуктов питания в соответствии с медицинскими нормами. Одной из важных составляющих стратегии является механико-технологи-ческое обеспечение производственных процессов с целью повышения эффек-
тивности перемещения и транспортировки продуктов сел ьскохозяйстве нного производства.
Следует отметить, что по ряду причин в последние годы произошел определенный спад инновационной активности АПК. Многие научно-технические разработки не становятся инновационным продуктом, готовым к массовому освоению в производстве. Не создан эффективный организационноэкономический механизм управления инновационной деятельностью в условиях рынка, побуждающий потребителя использовать, а разработчика - создавать инновационные разработки.
Применительно к сельскому хозяйству, инновационный процесс следует рассматривать как непрерывное превращении конкретных технических и технологических идей на основе научных разработок в новые технологии или технологические процессы, доведения их до использования непосредственно в производстве в целях получения качественно новой продукции.
Вопрос транспортирования материала между пространственно разнесенными областями занима-
ет важное место в любом технологическом процессе. Для решения этой задачи необходимо использовать транспортер определенного типа. Проведенный авторитетный анализ наиболее распространенных устройств для перемещения сыпучих материалов [1] установил, что спирально-винтовой транс-
портер (СВТ) представляется наиболее приемлемым по ценовым, конструкционным и производительным качествам. СВТ состоит из стального спирального винта, помещенного в рукав, кожух или желоб, который приводится во вращение электромотором (рис. 1).
І=ІехіЬЕ<
Рисунок 1 - Внешний вид гибкого спирально- винтового транспортера
Описанное конструкционное исполнение СВТ имеет ряд неоспоримых эксплуатационных достоинств:
- наличие всего одной движущейся части -спирального винта при отсутствии передаточных механизмов от двигателя к рабочему органу;
- возможность осуществления транспортирования материала по сложным пространственным трассам.
При этом воздействие самоцентрирующегося гибкого спирального винта при высоком уровне заполнения материалом кожуха обеспечивает бережное транспортирование сыпучей массы, не подвергая ее ударным воздействиям. Исследование дробления было проведено в [2]. При этом под сыпучей массой могут выступать даже семена сельскохозяйственных культур, которые предъявляют жесткие требования к повреждаемости.
Предлагаемый специалистами Ульяновской ГСХА пружинный транспортер свободен от многих недостатков, присущих механическим транспортирующим средствам (высокая материалоемкость, низкая надежность), кроме того «прозрачность» вдоль линии перемещения является одним из его преимуществ, обеспечивает сокращение затрат труда на транспортировку продуктов сельскохозяйственного производства на 20%, затраты энергии на 25%, материалов более чем в 2 раза (рис. 2).
Созданные технические средства позволяют транспортировать, дозировать и перекачивать практически все виды сыпучих, жидких и полужидких кормов, продукты переработки сельского хозяйства, используемые в животноводстве.
Представленные доказательства как нельзя лучше свидетельствуют о том, что СВТ являются действительно приоритетным транспортирующим устройствам в условиях современного состояния сельского хозяйствования. Была подчеркнута удивительная универсальность СВТ как транслятора не только сыпучих веществ и условно сыпучих, но и неньютоновских жидкостей, сильновязких жидкостей и даже стандартных жидкостей (в том числе дистиллированной воды) при угле подъема, достигающим 90О С, т.е в вертикальном положении кожуха относительно горизонта.
затраты энергии, материалов стандартна и в с в
Ш 0,505 ІН 0,559 ІИП 0,614 О 0,668 О 0,723
0,777
0,832
0,886
0,941
0,995
аЬоуе
Рисунок 2 - Сравнительный график затрат на транспортировку (саэе1), энергии (саэе2), материалов (саэеЭ) стандартно и при использовании СВТ
При этом, в действительности, возможно выстраивание транспортирующих систем, полностью основанных на использовании спирального винта в качестве рабочего органа, помещенного в кожух, трубку, гибкий рукав или желоб с унификацией спиральных винтов и достижении их взаимозаменяемости. Но в настоящее время доля устройств со спиральным рабочим органом очень мала.
Несмотря на то, что сейчас большинство предприятий устанавливают самое современное технологическое оборудование, вопросы транспорта по-прежнему решаются с помощью норий, скребковых, ленточных, шнековых транспортеров (оборудования даже не прошлого, позапрошлого века), в лучшем случае это пневмотранспорт. В то же время в Европе уже более 30 лет широко используют спиральные транспортеры. В России они только входят в моду. Даже на таких производствах, как хлебозаводы, мельницы, где применение спиральных транспортеров идеально, они используются, мягко говоря, недостаточно. Опыт проведения отраслевых выставок показывает, что только каждый десятый посетитель знаком с таким простым и надежным способом транспортировки продукта. Конструкция
спирального транспортера очень проста. Он представляет собой трубу с продетой в нее бесстержне-вой спиралью. Один ее конец закреплен в подшипниковом узле, другой соединен с валом мотора-редуктора. Система не имеет на всем своем протяжении подшипников, шестерней, приводов, цепей и т.д. Диаметр условного прохода остается неизменным по всей длине, что исключает возникновение зон прессования продукта. Максимальный объем продукта в трубопроводе - до 70% больше, чем у аналогичного шнекового транспортера — достигается из-за отсутствия внутреннего вала. Обычно транспортеры подобного типа снабжают частотным преобразователем. Используя его, практически невозможно сжечь двигатель или свернуть спираль. Главное преимущество транспортеров с гибкой спиралью в том, что они позволяют подавать продукт по наклонам и изгибам. Транспортер можно смонтировать так, что продукт на своем пути способен завернуть хоть на 360 С и свободно подняться на 8 метров. Но и это не предел. При работе с несколькими приводами система позволяет транспортировать продукт на расстояние до 120 м и высоту до 40 м. Способность изгибаться делает данный вид транспортеров незаменимым при плотной компоновке оборудования. Следующее преимущество -отсутствие при работе транспортера пыли. Ей просто неоткуда взяться. К плюсам транспортера можно отнести низкое энергопотребление (мощность двигателя 0,55-2,2 КВт); возможность загрузки нескольких стационарных емкостей одним транспортером, простейший монтаж, долгий срок и безопасность эксплуатации, бережную транспортировку продукта; бесшумность. Последнее свойство достигается при условии правильного натяжения гибкого несущего элемента. Спираль центруется продуктом и не касается стенок трубопровода. Для некоторых технологических процессов необходимо точное дозирование продукта. С помощью спирального транспортера эта задача легко решается. Нет проблем и с организацией автоматического режима управления транспортировкой. Спиральные транспортеры напоминают шнековые транспортеры, но упругая спираль в отличие от шнека не имеет вала, а значит, исключены застойные зоны. Комбинация больших диаметров и малых оборотов позволяет транспортировать любые материалы, от цемента и жидкого бетона, до кистей винограда. Список может составлять тысячи наименований [3].
Проблемы перемещения продукта в пищевой и перерабатывающей промышленности успешно ре-
шаются с помощью спиральных транспортеров. Европейцы в обязательном порядке включают в комплект поставки транспортирующей системы частотные преобразователи (инверторы), которые обеспечивают полную защиту от поломок. Но отечественные потребители поначалу отказывались от «час-тотников» из-за экономии. В лучшем случае устанавливали устройство защитного отключения трехфазного электродвигателя, а тепловые выключатели на транспортерах срабатывать просто не успевают. Транспортер, подключенный к инвертору, просто невозможно сломать.
Таким образом, приведенные отличительные черты, качества, присущие только СВТ, свидетельствуют о важной роли рассматриваемого устройства в практических технологических вопросах [4-8].
Источники
1. Podevyn M. Selecting the best conveyor // www.machi-nedesign.com/article/selecting-the-best-conveyor-0821
2. Rademacher F.J.C. On seed damage in grain augers // Journal of Agricultural Engineering Research. 1981. V.26. I. 1, p. 87-96.
3. http://www.mosdoz.ru/shnek.php
4. Zolotarev P.S. The model of a screw conveyor filling. // Инновационные процессы в АПК: I Международная научнопрактическая конференция преподавателей, молодых ученых и аспирантов аграрных вузов 25-27 марта 2009 г. -М.: РУДН им. П. Лумумбы, - 2009. - С. 28-30.
5. Исаев Ю.М., Золотарев П.С. Перемещение сыпучего материала по спирально-винтовому транспортеру в нестационарном режиме работы. // Аграрная наука — сельскому хозяйству: IV Международная научнопрактическая конференция 5-6 февраля 2009 г. - Барнаул: АГАУ, - 2009. - С. 288-291. (http://www.asau.ru/doc/ nauka/conf_09_book_1 .pdf)
6. Золотарев П.С. Распределение сыпучего материала по кожуху спирально-винтового транспортера в нестационарном режиме работы. // Необратимые процессы в природе и технике: Труды пятой Всероссийской конференции 26-28 января 2009 г. - М.: МгТу им. Н. Э. Баумана, - 2009. - С. 499-501.
7. Золотарев П.С. К вопросу классификация стационарного и нестационарного режимов работы спиральновинтового транспортера. // Необратимые процессы в природе и технике: Труды пятой Всероссийской конференции 26-28 января 2009 г. - М.: МгТу им. Н. Э. Баумана, - 2009. - С. 497-498.
8. Zolotarev P.S. Damping of granular materials' density in a screw conveyor. // Современные проблемы математики, механики и их приложений: Международная конференция, посвященная 70-летию ректора МГУ академика В.А. Садовничего 30 марта-2 апреля 2009 г. - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, - 2009. - С. 260-261.
ИСТОЧНИКИ ПОТЕРЬ ТОПЛИВА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
А.Ф. Кунафин, к.т.н., доц., Башкирского государственного аграрного университета, К.К. Гафурзянов, инженер, ГУСП «Башсельхозтехника»
В решении проблем повышения эффективности работы автотранспортных предприятий, успешного вхождения в рынок и повышения их жизнеспособности важную роль играет рациональное и экономичное использование горюче-смазочных материалов. Автомобильный транспорт является одним из основных потребителей нефтепродуктов, поэтому рациональное и экономное расходование топлива при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте автомобилей является весьма актуальной задачей.
Фактический расход топлива (РТ) автомобилями в реальных условиях эксплуатации зависит от совокупного влияния значительного числа разнообразных конструктивно-технологических, природноклиматических и организационно-эксплуатационных факторов, поэтому при разработке мероприятий по экономии следует рассматривать и анализировать все элементы системы «водитель - автомобиль -эксплуатационные условия».
Конструктивные факторы включают в себя мероприятия по совершенствованию конструкций
