58-2020-chast_-2_08.07.2020

Испытание картофелесажалки проводили на подготовленном для посадки участке, который включал в себя участок ускорения длиной 10 м или более, на котором агрегат набирал заданную скорость движения, а сажалка входила в заданный технологический режим работы.

Перед измерениями тщательно осматривали ряды с посаженным картофелем,аккуратно вскрывали посыпанные клубни, из борозды удаляли крупные комки, поверхность почвы выравнивалидля получения более равномерного натяжения рулетки[1]. Расстояние между центрами клубней в ряду измеряли с погрешностью ±0,5 см. и вычислялись[2]:

-равномерность распределения клубней;

-количественные доли пропусков и двойников.

Для наглядности представим схему расположения клубней на Рис.1.

Рис. 1. Схема расположения клубней картофеля

Обработав результаты лабораторно-полевых испытаний согласно методике ГОСТ 28306-2018, получили следующие значения показателей (Таблица 4).

Таблица 4

Результаты лабораторно-полевых испытаний

Таким образом, лабораторно-полевые испытания показали, что равномерность распределения клубней в ряду сажалками элеваторного типа соответствует требованиям стандарта.

201

Уменьшение двойников при посадке мелкой фракции картофеля на существующих картофелесажалках достигается несколькими способами:

-установкой сменных ложечек меньшего диаметра;

-установкой сбрасывателей (САЯ-4 и др.);

-вибрацией ложечек (GrimmeGL34).

Для аппаратов ленточного исполнения более перспективной видится схема с горизонтальным участком в верхней части (Рис. 2.).

Рис. 2. Схема высаживающего аппарата

Основой высаживающего аппарата является лента с прикрепленными к ней ложками: одна ложка прикреплена перпендикулярно ленте, а другая присоединена к ней параллельно.

Как только ложечка достигает вершины элеватора, меняется ее положение. При этом один клубень выпадает на ложечку, остальные выпадают на ленту и скатываются в бункер.

Выводы. Лабораторно-полевые испытания выявили недостаточную эффективность картофелесажалки при посадке мелкого картофеля.

Предложена схема модернизации картофелесажалки, требующая проверки.

Литература

1.Постников Н.М. и др. Картофелепосадочные машины: учебное пособие* / НМ. Постников, Е.А. Беляев, М.И. Канн. - 3-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1981. 229 с.

2.ГОСТ 28306-2018 Техника сельскохозяйственная. Машины для посадки картофеля. Методы испытаний

3.СТО АИСТ 5.6-2018 Машины посевные, посадочные. Показатели назначения и надеж-

ности

4.Картофелесажалка Grimme GL 34 T 4-х рядная. [Электронный ресурс]

https://agroserver.ru/ (Дата обращения 25.03.2020)

5. Картофелесажалки, их виды и особенности. [Электронный ресурс] http://promotobloki.ru/.html (Дата обращения 27.03.2020)

202

Из эпюры нормальных напряжений σ(z) следует (рисунок 2), что условие прочности нарушено для начала участка 2 и для первой половины участка 3, где нормальные напряжения превышают допускаемое значение, то есть σ(z) > (σ) = 160 МПа.

Для выполнения условия прочности для всех участков необходимо: произвести замену профилей двутавровых сечений на профили с большей жесткостью для соответствующих участков, или заменить принятый материала балки на материал с большим значением допускаемого нормального напряжения (σ) > 160 МПа.

Литература

1.Доев В.С., Ф.А. Доронин Сборник заданий по теоретической механике на базе MathCad: учебное пособие. – СПб.: Лань, 2010. 585с.

2.Расчеты на прочность элементов машиностроительных конструкций в среде MathCad: учебное пособие. – Старый Оскол: ТНТ, 2010. 577с.

3.Степин П.А. Сопротивление материалов. Пособие по решению задач. – Санкт-Петербург:

Лань, 2014. 592с.

УДК 631.361.025

А.А. Шнайдерман – магистрант; В.А. Хандриков – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА МАШИН ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНА ПО ДЛИНЕ

Аннотация. Цель исследования – изучение рабочего процесса машин для разделения семян по длине. В статье акцентируется внимание на рабочем процессе сортировки цилиндрического триера. Научная новизна заключается в том, что с помощью нескольких экспериментов можно вывести зависимость угла выпадения частиц от их длины.

Ключевые слова: цилиндрический триер, угловая скорость, кинематический режим, радиус цилиндра, угол трения.

Цилиндрический триер (Рис. 1) представляет вращающийся цилиндр с ячейками внутри и размещенного в нём жёлоба для улавливания частиц. Смесь подаётся с возвышенной части цилиндрической поверхности. При придании цилиндру угловой скорости, короткие частицы, имеющие длину меньше ячеек, поднимаются вверх, падают в желоб и выводятся наружу. Длинные частицы, остаются на внутренней поверхности цилиндра и высыпаются с другой стороны. [2, 3, 4]

Рис. 1. Схема работы цилиндрического триера а – выделение коротких примесей; б – выделение длинных примесей;

1 – приёмный желоб; 2 – цилиндр с ячейками; 3 – шнек

205

Коэффициент трения частиц о рабочие органы триера - это показатель фи- зико-механических свойств смеси, который характеризует состояние поверхности её компонентов. Коэффициент трения покоя определяется из условия, что тело переходит из состояния покоя в состояние движения, если движущая сила достигает максимального значения силы трения Fmax. Из условия равновесия этих сил следует, что коэффициент трения покоя fп равен (формула 1) [2]:

fп = tgφп = tgγ,

где φп – угол трения покоя, φпi = ωt − π2

γ – угол наклона плоскости к горизонту.

В триерном цилиндре частицы, запавшие в ячейки, поднимаются на некоторый угол α , затем выпадают из них и, двигаясь по траектории свободного полета, попадают в желоб. Угол подъема зерна ячейки определяется выражением (формула

2):

Из этого условия необходимо определить критическое значение частоты вращения цилиндра получим зависимость из предыдущего выражения (формула 5)

[5]:

значение Kt будет находиться в пределе 0 < Kt < 1. Поскольку угол трения φi изменяется в некотором диапазоне от φmin до φmax , поэтому выпадение частиц из ячеек происходит не в одной точке, а в некоторой области от αmin до αmax .

Данная область выпадения определяются следующими выражениями (фор-

– показатель кинематического режима.

Значения углов трения пшеницы о сталь колеблются в достаточно широких пределах для пшеницы – φпш = 15° … 25° [2].

Для того чтобы определить место установки приёмного желоба (Рис. 1.1), необходимо определить нижние и верхние границы расположения приёмных бортов. Уравнения траектории полета частиц после их выпадения из ячеек имеют вид

i 2

где r – радиус цилиндра, м;

g – ускорение силы тяжести, см2;

ω – угловая скорость цилиндра, с−1; t – время полного полета частицы, с.

Если в вышестоящих выражениях заменить αi на αmin и задать период времени t равный 0,05 с, то можно получить точные координаты траектории полета любой частицы. Аналогичным способом вычисляем траекторию частицы при угле

αmax.

Определив размеры и положение приёмного желоба (границы рабочей зоны триерного цилиндра), можно найти связь между длиной зерна и углом поворота цилиндра. Для этого изобразим все силы, действующие на частицу, находящуюся в ячейке, прошедшую 9 часовую позицию диаметра от условного центра (Рис. 2).

Рис. 2. Силы, действующие на частицу

207

Дифференциальное уравнение движения частицы запишем следующим образом (формула 8) и определим возникновение опрокидывающего момента (формула 9):

где ω – угловая скорость цилиндра с−1; r – радиус цилиндра, м;

fп – коэффициент трения покоя; g – ускорение силы тяжести, см2;

αi – угол поворота цилиндра, рад;

Fсум – суммарное действие всех сил, Н. h – половина длины частицы, м.

Проведя ряд экспериментов, можно вывести зависимость угла выпадения частиц из ячейки в зависимости от их длины, с помощью (формул 8 и 9).

Литература

1.Драгилев А.И. Технологическое оборудование предприятия перерабатывающих отраслей АПК: учебник. – М: Колос,2001. 352 с.

2.Кошурников А. Ф. Анализ технологических процессов, выполняемых сельскохозяйственными машинами, с помощью ЭВМ : Учеб. пособие [для с.-х. вузов по специальности "Механизация сел. хоз-ва" : В 2 ч.] / А. Ф. Кошурников, Д. А. Кошурников, А. А. Кыров ; Перм. гос. с.-х. акад. им. Д. Н. Прянишникова, Пермь ПСХА 1998. 268 с.

3.Личко Н.М. Технология переработки продукции растениеводства. – М.: Колос 2000 г.

4.Птушкин, Г.Е., Товби, Л.И. Высокопроизводительное оборудование мукомольных заводов. - М.: Агропромиздат, 2005. 288 с.:

5.Яблонский, А.А. Курс теоретической механики. Часть I: статика, кинематика / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. 2012. - 219 с.

УДК 331.453

А.А. Штейникова – студентка; Ю.А. Кочинов – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ОЦЕНКА РИСКА ЛАНДШАФТНЫХ РАБОТ НА КРУТЫХ СКЛОНАХ РЕК НА ПРИМЕРЕ КНЯЖЕСКОГО САДА В П. ПОЖВА

Аннотация. Оценка риска при выполнении ландшафтных работ на крутом склоне реки является очень важным показателем. Данный анализ позволяет выявить основные факторы риска и подобрать оптимальные меры по снижению возникновения рисков при выполнении работ на склонах.

Ключевые слова: ландшафт, уклон, факторы риска, требования техники безопасности.

Актуальность. Необходимыми и значимыми элементами современного ландшафта являются водоемы и их береговая растительность. Большое количество

208

долин рек и озер являются труднодоступными территориями, непригодными для передвижения людей. Существует большая потребность в благоустройстве данных мест и укреплении склонов от разрушающих процессов: оползней, образования оврагов и т.д. Выполнение работ в речных долинах и оврагах требует учета и сведения к минимуму факторов риска, вероятность проявления которых достаточно высока.

Целью исследования является определение основных факторов и выполнение оценки риска при производстве ландшафтных работ на крутых склонах рек.

Задачи:

1.Выявить основные виды опасностей при выполнении садово-парковых работ на объекте.

2.Обосновать меры безопасности выполнения работ на склоне реки Кама.

С

Рис. 1. Ландшафтный анализ территории Княжеского сада

Территория пригодная для размещения дорожек;

Территория пригодная для размещения детской площадки;

Территория не пригодная для проектирования без корректировки рельефа.

В июле 2019 года был проведен предпроектный комплексный анализ территории Княжеского сада в п. Пожва. Данный объект располагается в 300 км от краевого центра (г. Пермь) на крутом берегу Камского водохранилища. В результате анализа были установлены высотные отметки территории. Выявлено, что около 50% площади сада имеет особо неблагоприятный уклон для проведения ландшафтных работ, составляющий от 13,3 до 33,5 %. Только 12% территории пригодно для размещения площадок отдыха без корректировки рельефа (рисунок 1).

Предварительно или одновременно с проведением ландшафтных работ предусмотрено выполнение мероприятий, препятствующих возникновению оползней и дальнейшему разрушению склона [2]:

1. Создание лесных (древесно-кустарниковых) полос для предотвращения роста действующих оврагов, защиты откосов от размыва, регулирования поверхностного стока, улучшения гидрологического режима склонов и микроклимата на прилегающей территории. Данные полосы размещают вдоль оврагов и речных долин на расстоянии ожидаемого осыпания склона, но не ближе 3 - 5 м от бровки оврага с установившимися откосами или на расстоянии 1 - 2 м от будущей бровки.

209

2. Устройство на склонах крутизной более 1,5 - 2°, где наблюдается интенсивный сток воды и водная эрозия почв, насаждений для задержания и регулирования поверхностного стока, предотвращения смыва и размыва почвы на нижележащих частях склонов. Полосы насаждений необходимо располагать поперек склона на расстоянии, определяемом длиной и крутизной склона.

При разработке генерального плана Княжеского сада на территории склона необходимо провести следующие работы: выкорчевывание древесной растительности, выравнивание рельефа местности, обустройство площадок отдыха и прокладывание дорожно-тропиночной сети.

Работы необходимо производить на крутом склоне реки, что несет в себе большие риски, для исследования которых был применен экспертный метод [1]. В соответствии с программой проведен опрос 23 респондентов – обучающихся и преподавателей ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, а также сотрудников МЧС. В анкете для опроса было принято 11 наиболее типичных факторов риска для выполнения работ на склонах, причем, минимальный риск оценивался коэффициентом, равным 0 баллов, максимальный риск - 10 баллов. Для упрощения расчетов взяты равные веса для всех составляющих факторов риска. Суммарные оценки экспертов подвергли анализу по методу «Дельфи» (рисунок 2).

Нmin ………… К1 ………… М …………… К2 ………….Нmax

Hmin=31 балл; К1=51 балл; М=71 балл; К2=86 баллов; Нmax=100 баллов

Рис. 2. Процесс экспертного опроса и обработки информации по методу «Дельфи»

Оценки 6 экспертов, находившиеся вне интервала К1 – К2 из дальнейших расчетов исключили. Далее была проведена групповая оценка степени риска, результаты которой приведены в таблице 1.

210