CC BY
24
Таблица. Средняя растянутость стеблей в лентах
Растянутость стеблей (раз) Лента
Одинарная Сдвоенная
№1 №2 №3 N34 NS5 №6 N97 №8
до оборачивания 1,09 1,08 1,11 1,10 1,07 1,15 1,16 1,18 после оборачивания 1,10 1,11 1,13 1,12 1,10 1,16 1,19 1,20
Оценка зависимости потерь семян от изучаемых факторов с помощью дисперсионного анализа показала, что все они оказывают существенное влияние. Больше всего уровень потерь вс был связан с продолжительностью дозревания растений в лентах Г.; несколько меньшую роль играло оборачивание лент
Т и самое маленькое влияние оказывало число стеб-
0
лей на 1 погонном метре ленты.
В результате обработки экспериментальных данных были получены следующие адекватные регрессионные модели:
потери семян без оборачивания в одинарной ленте вс1 = ЕХР{-0,893+0,0643 Т), в сдвоенной - вс2 = = ЕХР{-0,575+0,0651 Т)\ с оборачиванием одинарной ленты вс3 = £Щ-0,641+0,0791 Т), в сдвоенной
• вы = £Щ-0,503+0,0801 Г); влажность стеблей (гипербола) IV = 1/(0,0177+ + 0,00141 Т.); семенных коробочек (гипербола) — \¥к — = 1/(0,0234+0,00157 Т).
Таким образом, в ходе исследований было установлено, что при увеличении продолжительности дозревания растений в лентах при раздельной уборке льна потери семян возрастают по экспоненциальным регрессионным зависимостям как в одинарных, так и в сдвоенных лентах.
В первые 8... 10 сут. нахождения льна в лентах потери семян вне зависимости от выполнения оборачивания мало отличаются и не превышают 1 %. Осуществление этой операции незначительно увеличивает среднюю исходную растянутость стеблей (на 1,8 %).
Полученные результаты позволяют рекомендовать расположение оборачивающего устройства при проектировании подборщиков-очесывателей лент льна перед камерой очеса.
Литература.
1. Поздняков Б.А., Ковалев М.М. Организационно-экономические аспекты технологизации льняного комплекса: Монография. - ГУПТО Тверская областная типография, 2006.—208с.
2. Ковалев М.М..Дмитриев В.И., Русакова М.М. Влияние продолжительности дозревания растений в ленте и её оборачивания на потери семян и растянутость стеблей в ней/ Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в с.-х. произ-ве//Мат. Х111 Межд. науч.-практ. конф. (Москва, 5-6 октября 2005). - М.: «Изд-во ВИМ», 2005. - С. 322-329.-520с.
3. СТО АИСТ 8.9-2004. Стандарт организации. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. Методы оценки функциональных показателей. — 45с.
4. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных.- М.: Колос, 1994 — 170с.
5. Кулаичев А.П. Том 1. Методы и средства анализа данных в среде Windows. STADIA. Изд. 3-е, перераб. и доп. — М. : НПО «Информатика и компьютеры», 1999. — 344с.
6. Патент на ПМ 39990 РФ, МПК 7А01Д45/06. Подбирающе-оборачивающее устройство льноуборочной машины/М.М. Ковалев, В.Г. Черников, В.П. Козлов, В.И Дмитриев, А.С. Ращуков, А.Ф. Ежов (РФ). - № 2004113846/22; Заяв. 13.05.2004; Опубл. 27.08.2004, Бюл. № 24.
К ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЦЕССА ПОДВОДА СТЕБЛЕЙ В ТЕРЕБИЛЬНЫЕ РУЧЬИ
С.В. ПРОСОЛОВ, инженер ВНИПТИМЛ
При работе льноуборочных машин (тереблении растений, очесе семенных коробочек и др.) стебли льна подвергаются отгибу. Их сопротивление этому процессу уже исследовано рядом авторов [1...5], изучавших отгиб стебля при воздействии на него нагрузки. В разработанном же во ВНИПТИМЛ теребильном аппарате с ленточно-дисковыми ручьями, в котором ширина захвата изменяется путём поворота рамы относительно направления движения агрегата [6], стебли после схода с прутков делителей до поступления в теребильные ручьи оказываются в свободном состоянии и под действием внутренних сил упругости выпрямляются на некоторый угол, определяющийся экспериментальным путём. Мы провели исследо-
вания по установлению зависимости времени возврата стебля из отклоненного состояния в свободное при разной влажности и диаметрах стеблей.
Для этого было изготовлено устройство (рис. 1), которое содержит основание / и рамку 2 с закрепленными на ней зажимами 3, угломером 4 и экраном 5. Для удобства проведения эксперимента экран 5снаб-жен разметкой, выполненной в виде горизонтальных линий 7 и шкалы 8. Лён-долгунец в разной степени влажности вытеребливали вручную на опытном поле ВНИИЛ. Затем микрометром определяли диаметр (на 1/3 длины стебля от корневой шейки) и влажность \¥с стеблей по известной методике [7]. Диаметр ¿сгв опытах колебался в интервале 0,7...2,5 мм, а их влажность Жссоставляла 68,3; 47,9 и 32,8 %.
Углы отклонения стебля от вертикального положения изменяли от 0° до 30° с интервалом в 5°. Для отслеживания процесса его возвращения в исходное
Рис. 1. Схема устройства для исследования изменения времени возврата стеблей льна после снятия изгибающей нагрузки
положение, использовали цифровую кинокамеру Бот и персональный компьютер.
Каждый вариант изучали в десятикратной по-вторности [8].
Полученные данные обрабатывали по известным методикам [8, 9].
Угол отклонения стебля льна определяли по шкале угломера устройства. После снятия изгибающей нагрузки с помощью кинокамеры фиксировали процесс возврата стебля в исходное положение, затем на персональном компьютере осуществляли замедленный просмотр и устанавливали затраченное на это время.
В ходе исследований выяснили, что время возврата / стебля после снятия изгибающей нагрузки из отклоненного состояния в свободное с увел ичением его диаметра уменьшается (рис. 2). Это объясняется не только ростом поперечного сечения волокнистых веществ, которое с небольшой погрешностью можно считать пропорциональным диаметру стебля, но и увеличением площади его сердцевины, также оказывающей сопротивление отгибу. Эти показатели находятся в квадратичной зависимости от диаметра.
Уменьшение влажности стебля ведет к увеличению времени его возврата в исходное состояние. Причем толстостебельный лён диаметром 2 мм и более при отклонении на угол 25° ломается, так как в определенной степени теряет гибкость и эластичность.
Дисперсионный анализ показал, что влияние изучаемых факторов на время возврата стебля достоверно. Больше всего оно зависело от угла отгиба, далее по значимости следовали влажность стебля и его диаметр.
Полученные зависимости времени возврата стебля из отклоненного состояния в свободное, занимае-
Рис. 2. Зависимость времени возврата I стебля из отклоненного состояния в свободное, занимаемое им после снятия изгибающей
нагрузки, при влажности стеблей: а) - 68,3%; б) - 47,9%; в) - 32,8%. Диаметр стебля:--до 1 мм,-----—от 1 до 2 мм;
_._._._ — свыше 2 мм; □ - точка, в которой происходит разрушение стебля при отгибе.
Для проведения эксперимента стебель закрепляли в зажиме устройства у корневой шейки, после чего к нему прикладывали горизонтально направленную силу на расстоянии, усреднёно равном тому, на котором на растения воздействуют прутки делителей в поле.
мое после снятия изгибающей нагрузки, при разных значениях диаметра и влажности стеблей можно использовать при расчётах растянутости пучков стеблей от момента прекращения воздействия прутков делителей до начала затягивания их в теребильные ручьи.
Литература.
1. Ковалев Н.Г., Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства). Учебное пособие. — М.: ИК «Родник», журнал «Аграрная наука», 1998. — С. 145-153. 208 с.
2. Налобина 0.0. ДоЫдження технологЫного процессу i обгрунтування параметргв затискного транспортера льнокомбайна: Дис. ... канд.техн.наук. — Луцьк, 1997. 138 с.
3. Терлецький Т.В. Результаты дослйження опору стебелльону в1дгинанню//Сыьськогосподарськгмашини: Сб.наук.статей, вип.4.-Луцьк: Ред.-вид. ШддыЛДТУ, 1998.-С.131-134. 204с.
4. Хайлис Г.А. Механика растительных материалов. — Киев, 1994.-332 с.
5. Хайлис Г.А. Механика растительных материалов. — К, УААН, 2002. С.160-167. 374 с.
6. Ковалев М.М., Ростовцев P.A., Просолов C.B. Повышение качества льнопродукции при уборке льна-долгунца//Достижения науки и техники АПК, 2006. № 12. С. 44-45.
7. СТО АИСТ 8.9-2004. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. Методы оценки функциональных показателей. — Минсельхоз России.45 с.
8. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. — М.: Колос, 1994.-170 с.
9. КулаичевА.П. Методы и средства комплексного анализа данных. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ФОРУМ: ИНФРА—М, 2006.-512е., ил.
ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ СТЕБЛЕСТОЯ И УГЛА ПОВОРОТА ЛЬНОТЕРЕБИЛЬНОГО АППАРАТА НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА РАБОТЫ
C.B. ПРОСОЛОВ, инженер ВНИПТИМЛ
Недостаток существующих льнотеребильных аппаратов — неизменная ширина захватываемого стеблестоя льна, в результате чего при различной его густоте лента будет иметь разную толщину. Кроме того, уборку загущенных посевов зачастую осуществляют тремя теребильными секциями, что не возможно при работе на длинностебельном льне, а также в случае использования фронтальных теребильных аппаратов на проделывании проходов и поворотных полос при разбивке полей на загоны, доля которых в зависимости от размера участков достигает 7 % убираемой площади [1].
Во ВНИПТИМЛ для уборки высокоурожайного льна разработана фронтальная льнотеребилка с поперечными ленточно-дисковыми ручьями с изменяемой путем поворота рамы на заданный угол /3 шириной захвата. При этом одновременно меняется ширина захвата секции, что обеспечивает улучшение качества и надежности работы [2,3] и уменьшение числа повреждений стеблей, влияющих на выход длинного волокна [4].
На изготовленном макетном образце льнотеребилки мы провели лабораторно-полевые эксперименты по определению влияния угла поворота /3 теребильного аппарата и полегания Пл льна-долгунца на показатели качества работы (чистоту теребления ат, потери семян я,, растянутость ленты с, и повреждения стеблей dc, влияющие на выход длинного волокна). Исследования проводили на опытном поле ВНИИМЗ по методике СТО АИСТ 8.9-2004 [5]. Скорость агрегата vu — 2,2...2,3 м/с, скорость теребильного ремня v — 2,66 м/с. Углы поворота /3 рамы теребильного аппарата устанавливали равными 0°; 10°; 20° и 30°. Высота теребления hm на прямостоящем льне 0,25 м, на полёглом — 0,15 м. Лен сорта Ленок убирали в фазе ранней желтой спелости в трехкратной повторности.
Урожайность льносоломы и семян нормированной влажности составила соответственно 4,2 и 0,46 т/га.
Во время проведения эксперимента посевы льна имели следующие характеристики:
густота стеблестоя, шт/м2 1280
усилие на выдергивание стеблей из почвы, H 9,2
ярусность стеблестоя, раз 1,16
общая длина стеблей, см 76,1
диаметр стеблей, мм 1,28
зона расположения семенных коробочек, см 22,2
коробчатость, шт. на 1 стебель 3,1
спелость коробочек, %:
— зеленых 75,3
— желтых 24,7
— бурых —
спелость стеблей, %:
— зеленых 67
— желтых 22,2
— бурых 0,8
влажность, %:
— коробочек 68,9
— стеблей 57,7
полегание льна, баллы 5 и 2,8
засоренность культуры, % 3,1
Результаты исследований обрабатывали метода-
ми двухфакторного дисперсионного и регрессионного анализов по известной методике [6].
Мы установили, что при уборке посевов в фазе ранней желтой спелости на прямостоящем льне по мере роста угла /3 и соответственно уменьшения ширины захвата каждой теребильной секции чистота теребления атповышается, а потери семян вс, растянутость ленты с, и повреждения стеблей с1с, влияющих на выход длинного волокна, снижаются (см. рисунок, а). Это происходит в результате уменьшения наклона, изгиба и надлома стеблей, а также благодаря снижению воздействия делителей на верхушечную часть растений, приводящее к уменьшению отрыва семенных коробочек со стеблей.
При уборке полёглых посевов в фазе ранней желтой спелости отмечены аналогичные закономерности (см. рисунок, б). Однако абсолютные величины показателей качества работы теребильного аппарата в этом случае хуже (ат ниже, а вс, сди с1д выше), чем в варианте с прямостоящим льном. Происходит это из-за того, что часть полёглых растений не вытеребливается и остается в поле вместе с семенными коробочками, а часть семенных коробочек попадает в зажим между теребильным ремнём и теребильными дисками и разрушается.
Растянутость ленты ся при уборке полёглых посевов льна существенно возрастает и при угле /?, равном нулю градусов, не соответствует нормативным требованиям (больше 1,2 раза). Во многом это объясняется попаданием в ленточно-дисковые теребильные ручьи стеблей из смежных секций.
Увеличение повреждений стеблей с1л, влияющих на выход длинного волокна происходит из-за бьлыпей подверженности полеглых стеблей надлому. При этом они теряют прочность и обрываются.
Дисперсионный анализ показал, что угол поворота теребильного аппарата /? и степень полегания посевов льна Пл существенно влияют на показатели качества уборки. По формуле, предложенной Сне-декором [6], доля влияния фактора /3 на чистоту теребления атравна 0,293, фактора Пл—0,288, ихвза-
Рисунок. Зависимости чистоты теребления ат (I), потерь семян вс (2), растянутости ленты ся (3) и повреждений стеблей с!с, влияющих на выход длинного волокна (4) от угла поворота Ь теребильного аппарата при работе агрегата в фазе ранней желтой спелости льна на прямостоящем (а) и полёглом (б) стеблестое.
имодействия--0,204. Влияние на потери семян вс
соответственно равно 0,333; 0,328 и 0,101, на растянутость ленты ся — 0,273; 0,333 и 0,034, на повреждения стеблей влияющих на выход длинного волокна — 0,275; 0,333 и 0,107. При обработке экспери-
ментальных данных были получены адекватные регрессионные модели (в виде парабол второго порядка) чистоты теребления ат, потерь семян вс, растянутости ленты сл и повреждений стеблей с1с в зависимости от угла поворота уЗ теребильного аппарата.
Литература.
1. Быков H.H. Расчет транспортных средств для перевозки продукции от уборочных агрегатов//Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1981. -№ 1. — С. 33-35.
2. Писарчик A.B. Исследование и обоснование параметров льнотеребильного аппарата. Дис.... канд. техн. наук. — Мн., 1969. — 190 с.
3. Хайлис ГА. Теория и расчет льноуборочных машин: Тр.,/Великолукский с.-х. институт. — Елгава. - 1973. - Вып. XXVI. - 333 с.
4. Кондрашук П.К., Хайлис ГА., Морозов Ю.Г. Повреждения стеблей льна в теребильных аппаратах//Лен и конопля. — 1962. — № 7. -С. 29-33.
5. СТО АИСТ8.9-2004. Стандарт организации. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. Методы оценки функциональных показателей. — 46 с.
6. КулаичевА.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. STADIA. Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Информатика и компьютеры, 1999. — 344 с.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ МОЩНОСТИ НА ОБОРАЧИВАНИЕ ЛЕНТЫ НЕОЧЕСАННОГО ЛЬНА
P.A. РОСТОВЦЕВ, кандидат технических наук
В.И. ДМИТРИЕВ, инженер
ВНИПТИМЛ
В связи с тем, что в последние годы все большее применение находит технология раздельной уборки льна-долгунца возникла необходимость проведения исследований подбирающе-оборачивающих устройств при работе с неочесанными лентами.
Одна из важных задач повышения их эффективности — уменьшение энергозатрат на выполнение технологического процесса, для оценки которых используется показатель мощности. Его величина определяется по формуле
Я = РУт (1)
где Р — сила необходимая для преодоления сопротивлений при перемещении ремня и стеблей; Уп— скорость перемещения.
Если принять, что стебли льна не скользят по ремню, а лента не растягивается при перемещении, то Ул можно принять, равной скорости ремня Уг Силу Р, согласно [ 1], можно определить из выражения Р = Р,+Р„ + Р+РТ + Р +Р , (2)
о П з Т и к'
где Рб, Р1Р Рз, Рг РииРк — силы, необходимые соответственно для привода в движение подбирающего барабана, для подъема стеблей до точки А (рис. 1), для преодоления сопротивлений при повороте стеблей, для транспортирования стеблей и преодоления их трения о прижимные прутки, для преодоления сопротивления вследствие жесткости ремня и его изгиба в зоне подбирающего барабана и для преодоления сопротивления вследствие закручивания ветвей ремня.
Силы Рб, Рп, Рц и Рк можно определить по формулам [1]:
Р6 = М/(11б + 0,56),
где М6 — крутящий момент барабан, Я6 — радиус
барабана, д — толщина ремня; - ц
