863

Теоретическая подача спирально-винтового транспортера определяется по формуле [3]:

где Dк – диаметр кожуха;

δ – диаметр проволоки спирали, м; α – угол наклона винтовой линии спирали, град.;

VZMср – средняя осевая скорость материала, м/с; ω – угловая скорость винтовой спирали, с-1;

r – радиус винта, м;

ψн – коэффициент наполнения; β=90° (α + φ)

φ – угол трения продукта по винтовой поверхности пружины, град.; n – число участков, шт.;

γ – насыпная масса корма, кг/м3;

Из формулы (1), следует что подача спирально-винтового транспортера при неизменных остальных параметрах, влияющих на нее, находится в прямо пропорциональной зависимости от угловой скорости спирали. То есть теоретическая подача горизонтального спирально-винтового транспортера и осевая скорость корма в функции от угловой скорости спирали могут быть выражены зависимостями

где а1, а2 – угловой коэффициент.

Угловой коэффициент параметров спирально-винтового транспортера может быть определен экспериментально.

Однако многочисленными исследованиями [4] установлено, что зависимость Q = f(ω) имеет параболический характер. Это объясняется тем, что при увеличении угловой скорости спирали и, следовательно, угловой скорости корма, находящегося в межвитковом пространстве в заборной камере транспортера, увеличиваются центробежные силы инерции, противодействующие истечению корма в загрузочном отверстии. Следовательно, увеличение угловой скорости спирали приводит к уменьшению коэффициента наполнения СВТ. При повышении угловой скорости спирали затрудняется захватывание корма в заборной части, а внутри кожуха поступательное движение корма. При достижении некоторой критической угловой скорости спирали сыпучий корм распределяется прилагающим по всей окружности к кожуху цилиндрическим слоем и, в силу своей непрерывности, движется с постоянной скоростью (осевой и угловой), вследствие чего на частицы корма действует центробежная сила инерции постоянной величины.

331

Условием образования сплошного цилиндрического сыпучего тела является выражение

где Рц– центробежная сила; m – масса тела;

g – ускорение свободного падения.

Легко убедиться, что если частицы корма не будут выпадать из сыпучего тела в крайней верхней точке, то выпадение частиц невозможно во всех остальных точках (рис. 2).

Центробежную силу можно определить из выражения[3]

Минимальная угловая скорость спирали, при которой создается непрерывное сыпучее тело кольцеобразной формы, уменьшается с увеличением диаметра спирали (кожуха транспортера). Величина показывает критическую угловую скорость спирали, при которой становится затруднительным гравитационное (самотечное) заполнение транспортера сыпучим кормом. С дальнейшим увеличением угловой скорости спирали уменьшается коэффициент наполнения транспортера и поэтому увеличения подачи не происходит. Таким образом, величина , то есть является критической, выше которой увеличение угловой скорости спирали с точки зрения подачи при гравитационной загрузке нецелесообразно.

Например для создания непрерывного сыпучего тела кольцеобразной

Таким образом, для спирали с приведенными параметрами максимальный коэффициент наполнения транспортера достигается при угловой скорости 37,32 с-1, при этом получаем наибольший расход сыпучего материала.

332

Литература

1.Омельченко А.А. и Куцин Л.М. Кормораздающие устройства. – М.: Машиностроение, 1971. – 208 с.

2.Золотарев П.С., Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана [электронный ресурс] // Обоснование геометрических параметров спирально-винтового питателя. – Режим доступа: http://mt2.bmstu.ru/old/BMR2010/ v4/4.pdf, - Загл. с экрана.

3.Третьяков В.И. Разработка и исследование средств раздачи сухих кормов и методов эксплуатационной оценки поточных кормораздаточных линий на свинокомплексах: диссертация кандидата технических наук/ В.И. Третьяков. – Л., 1976.

4.Золотарев П.С. Спирально-винтовой транспортер для сыпучих материалов. // Техника и оборудование для села. – 2009. – № 12, с. 25-26.

УДК 631.362

И.П. Менгалиев, С.А. Ахидов, К.С. Килин, П.С. Калашников – аспиранты А.В. Киселев, С.Ю. Деткин - студенты В.Д. Галкин-профессор, К.А. Грубов - старший преподавательруководители ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

РЕЖИМЫ РАЗДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА НА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОМ ВИБРОПНЕВМОСЕПАРАТОРЕ

В современных условиях состояния отечественного рынка важное место в обеспечении продовольственной безопасности страны занимает отечественная перерабатывающая промышленность.

Рост показателей качества пищевой продукции и, как следствие, ее конкурентоспособность напрямую зависят от уровня и состояния технологии переработки и применяемого оборудования.

Повышение качества и расширение ассортимента продукции невозможно без совершенствования процессов пищевых производств, и улучшения техникоэкономических показателей оборудования. Совершенствование технологии и применяемого оборудования следует вести как в направлении оптимизации по критериям технико-экономических показателей (повышение производительности, снижение энергозатрат и т.п.), так и в направлении повышения потребительских свойств производимых продуктов переработки. Для этого необходимо создавать эффективное оборудование, что позволит повысить его конкурентоспособность.

На кафедре сельскохозяйственных машин Пермской ГСХА разработан вибропневмосепаратор [1], конструкция которого позволяет упростить его настройку и повысить удельную нагрузку, а следовательно, снизить энергоѐмкость очистки семян.

Целью исследования явилось изучения влияния частоты колебания деки вибропневмосепаратора на изменение объѐмной массы семян подсолнечника и их потерь в отходы.

Опыты по очистке семян подсолнечника со средним значением объѐмной массы 0,360 кг/дм3 проводили при надстроечном значении подачи 300 кг/ч. Виб-

333

ропневмосепаратор имел продольный угол деки 6º, поперечный - 0º, угол направленности колебаний30º, амплитуду колебаний деки15 мм. Скорость воздушного потока, измеряемую анемометром, поддерживали в пределах 0,8-1,0 м/с.

Экспериментальные исследования проведены по методике [2] на каждой из частот колебаний деки: 430, 460, 490, 520 мин-1. Пробы отбирали на установившемся режиме работы вибропневмосепаратора. После опыта взвешивали массу чистых семян и семян попавших в отходы. Расчетом определяли потери семян в отходы. Объѐмную массу чистых семян и семян, попавших в отходы, определяли с использованием литровой пурки. По полученным данным построены графические зависимости (Рис. 1).

Рисунок 1. Закономерности изменения объѐмных масс семян подсолнечника и их потерь в отходы.

Из графиков следует, что рациональными значениями частот колебаний деки являются 460-480 мин-1. При этом среднее значение объѐмной массы очищенных семян подсолнечника превысило 370 г/дм3.

Литература

1.Галкин В. Д., Грубов К. А. Вибропневмосепаратор семян с усовершенствонной декой. // Тракторы и сельскохозяйственные машины.-№4, 2011. С.12-13.

2.Галкин В.Д., Кошурников А.Ф. Научно-исследовательская работа студентов: система мероприятий, методика выполнения, оценка и конкурсы. Пермь.Пермская ГСХА.

2005.-38 с.

334

УДК 631.362

И.П. Менгалиев, К.С. Килин, И.Ю. Козловский, С.А. Ахидов, П.С. Калашников – аспиранты; Р.Г. Сединин, А.В. Киселѐв, С.Ю. Деткин, В.С. Накоряков - студенты.

В.Д. Галкинпрофессор, К.А. Грубовст. преподавательнаучные руководители, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ НАКЛОННОГО ВОЗДУШНОГО ПОТОКА НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА РАБОТЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО

ВИБРОПНЕВМОСЕПАРАТОРА СЕМЯН

Повышение конкурентоспособности зернового производства обусловлено, в первую очередь, применением высококачественных семян, что является необходимым условием полного использования их генетического потенциала. Для повышения посевных качеств семян используют поточные линии, имеющие в своѐм составе вибропневмосепараторы (ВПС), разделяющие зерновую смесь по комплексу физико-механических свойств, в том числе, по плотности. Кроме этого, разделение по плотности используется для выделения биологически ценной части семян, так как между зрелостью и плотностью существует тесная взаимная корреляция.

На кафедре сельскохозяйственных машин Пермской ГСХА разработан вибропневмосепаратор [1], конструкция которого позволяет повысить удельную нагрузку, а следовательно, снизить энергоѐмкость очистки семян.

Целью исследования явилось изучение влияния скорости воздушного потока на степень выделения примесей и потери семян в отходы.

Опыты на очистке семян пшеницы от овсюга проводили при настроечном значении подачи 1000 кг/ч. Средние значения объѐмной массы семян пшеницы составило 0,733 кг/дм³, а семян овсюга - 0,41 кг/дм³. Среднее значение засоренности овсюгом – 100 шт/кг. Вибропневмосепаратор имел продольный угол деки 3º градусов, поперечный - 0º, угол направленности колебаний – 30º градусов, амплитуду колебаний деки – 15мм, частоту колебания деки - 490 1/мин. Экспериментальные исследования проведены по методике [2] при изменении скорости воздушного потока: 0,6; 0,8; 1,0; 1,2, 1.4 м/с. Пробы отбирали на установившемся режиме работы ВПС. После опыта определяли массу каждой из пяти фракций, количество сорных семян и вычисляли среднее число семян сорняков в килограмме пшеницы. Расчѐтом определяли полноту выделения овсюга и потери семян основной культуры в отходы. По полученным данным были построены графические зависимости (Рис. 1).

335

Рисунок 1.- Закономерности изменения показателей качества работы вибропневмосепаратора семян в зависимости от скорости воздушного потока.

Из графиков следует, что, в условиях эксперимента, при увеличении скорости воздушного потока от 0,6 до 1,4 м/с степень отделения примесей увеличивается и достигает 70% при потерях семян в отходы не превышающих 3-х % (при допускаемых - 10%).

Литература

1.Галкин В. Д., Грубов К. А. Вибропневмосепаратор семян с усовершенствонной декой. // Тракторы и сельскохозяйственные машины.-№4, 2011. С.12-13.

2.Галкин В.Д., Кошурников А.Ф. Научно-исследовательская работа студентов: система мероприятий, методика выполнения, оценка и конкурсы. Пермь. Пермская ГСХА. 2005.-38 с.

УДК 631.331.85

А.А. Овчароваспирант А.А. Шварцнаучный руководитель, профессор ФГБОУ ВПО Курская ГСХА

НЕКОТОРЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕЯЛОК ТОЧНОГО ВЫСЕВА

С увеличением посевных площадей под пропашными культурами – кукурузой, подсолнечником, сахарной свеклой – растет спрос на сеялки точного высева. Причем, чем ценнее культура, тем выше класс точности у сеялок, которые приобретают сельхозпроизводители.

336

На российском рынке присутствуют как пневматические, так и механические сеялки точного высева. Плюсы и минусы, безусловно, есть и у того и у другого типа.

Высев семян в механических сеялках осуществляется при помощи приводного колеса, а сама система высева приводится в действие механически. Механические сеялки производят в основном компании из США и Канады, а в этих странах используется не метрическая, а дюймовая система измерений, что вызывает определенные сложности в сервисном обслуживании, замене запчастей. Механические сеялки, как правило, не позволяют изменять междурядное расстояние с 70 см на 45 см, что ограничивает их функциональные возможности.[1]

Но самый главный недостаток механических сеялок – менее высокая точность высева в сравнении с пневматическими моделями.

У пневматических сеялок высев осуществляется при помощи эксгаустера, который создает вакуум в высевающем аппарате. Его приводят в действие при помощи либо ВОМ трактора, либо гидромотора. К минусам пневматических сеялок можно отнести их более высокую стоимость, а также более сложную конструкцию по сравнению с механическими агрегатами.

Вмеханических сеялках высев фактически не контролируется: из бункера зерно сыпется в сошник, и точность посева снижается независимо от того, какой высевающий аппарат используется. Происходит загущение посевов, что для пропашных культур критично: в таком случае понадобится целый комплекс дополнительных мероприятий – механических или ручных прополок, чтобы соблюсти густоту стояния растений. К тому же загущение посевов приводит к снижению урожайности. А у кукурузы, например, это вызывает формирование плохо выполненных початков, что недопустимо, если в хозяйстве занимаются семеноводством этой культуры.

Согласно наблюдениям, при выборе пропашной сеялки на первом месте у отечественных сельхозпроизводителей, как правило, стоит цена, на втором – производственная необходимость.

Высоким спросом пользуются сеялки с большой шириной захвата, 16-24- рядковые и более, адаптированных к природноклиматическим и агроландшафтным условиям зоны. Эти условия диктуют необходимость наличия сеялок большого разнообразия конструкций, высевающих аппаратов и ширины захвата сеялок. Популярны также универсальные сеялки, которые могут работать с междурядьем как 70 см, так и 45 см. На некоторых моделях пропашных сеялок ширину междурядья можно настроить, не выходя из кабины трактора, что очень удобно.

В99% случаев отечественные сельхозпроизводители выращивают кукурузу

иподсолнечник с междурядьем 70 см, а сахарную свеклу – с междурядьем 45 см. Так, например, североамериканские хозяйства, имеющие в севообороте

сахарную свеклу, часто используют универсальное междурядье 56 см под все пропашные культуры. При этом применяются одна пропашная сеялка и один пропашной культиватор под сахарную свеклу, кукурузу, подсолнечник и сою.

337

Чтобы высевать несколько пропашных культур, необходимо всего лишь заменять высевающие диски. За счет использования одной 24-рядной сеялки для посева всех пропашных культур нередко ее выработка достигает 2000 га за сезон.[4]

Сеялки другого североамериканского производителя – «Джон Дир», изначально конструировались для тяжелых условий посева, поэтому на всех моделях высевающая секция имеет жесткую основу и меньше подвержена колебаниям. При прямом посеве важно, чтобы посевная секция могла разрезать пожнивные остатки.

К примеру, на сеялках Challenger применяются дозаторы с так называемой системой «позитивного давления воздуха». Через специальное отверстие в камере создается незначительное избыточное давление (всего 0,004 бар), которое прижимает семена к предназначенным для них ячейкам в дозирующих дисках. С каждой сеялкой поставляется шесть различных дисков под культуры разных фракций. По мере движения диска против часовой стрелки все семена проходят через отсекающие щетки, убирающие двойные семена, и далее под действием собственной массы попадают в изогнутую высевающую трубку, посредством которой падают в семенное ложе. Такой подход, позволяет добиться максимально бережного обращения с семенным материалом и высокой точности соблюдения нормы внесения. При этом система не требует регулярного обслуживания, а сам механизм не содержит изнашиваемых частей и узлов. Когда-то стандартом считалась высевающая система Multicorn, реализованная в пропашных сеялках компании «Молдагротехника».[2]

Однако сегодня - безусловные лидеры в области производства высевающих аппаратов – итальянские компании Mater Масс, «Сфоджи», «Маскио Гаспардо». Например, компания Mater Масс полностью обеспечивает потребности в высевающих аппаратах всей Южной Америки и частично Европы, а также России. Аппараты MagicSem устанавливаются на сеялках точного высева под маркой СТВП производства «Агромашхолдинг», а также ТC-М Научнопроизводственного объединения «Техника-Сервис».

Чтобы уменьшить влияние неровностей почвы на точность и глубину высева семян, многие производители посевной техники стараются размещать дозатор как можно ближе к поверхности земли – практически в зоне опорных колес высевающей секции.

Например, в сеялках производства «Амити Технолоджи» семя падает с предельно низкого расстояния над землей – 11 см, что предотвращает его отскакивание или скат по поверхности. За счет этого, достигается максимальная точность высева. В компании «Джон Дир» точности посева добиваются с помощью других конструкторских решений. Однако расстояние от высевающего аппарата до почвы в любом случае ограничено. Если высевающая секция подвержена вибрациям и колебаниям в процессе посева, то семена во время движения по семяпроводу будут отскакивать от его стенок, проделывая больший путь, чем при

338

стабильной работе секции. Соответственно, расстояния в рядке между семенами будут различаться. В сеялках отечественного производства высокой точности добиваются как раз за счет стабильности высевающей секции.[3]

Для обеспечения высокой точности посева необходимо также соблюдать определенную скорость движения агрегата. Ведь, равномерность глубины заделки и одинаковое расстояние между семенами напрямую зависят от скорости движения сеялки при высеве. Поэтому рекомендуемая скорость работы сеялки от «Амити Технолоджи», к примеру, составляет 6,5 км/ч.

Микро и макро неровности поля приводят к динамически неуравновешенному движению сеялки. Это в свою очередь вынуждает снижать скорость посевного агрегата. Хотя конструктивные особенности сеялок позволяют двигаться с большими скоростями.

Например, в новых сеялках точного высева серии EDX от Amazone конструкторы реализовали технологию, которая позволяет развивать скорость работы от 10 до 15 км/ч с высоким качеством укладки семян. В сравнении с традиционными сеялками точного высева сеялки класса EDX обеспечивают производительность, которая при сравнимом качестве укладки оказывается на 30-50% выше. Это не только значительно повышает производительность, но и одновременно снижает трудовые и денежные издержки на производство единицы продукции.

Литература

1.Бузенков Г. М., Ма С. А. Машины для посева сельскохозяйственных культур. М., "Машиностроение", 1976, 272с.

2.Зенин Л.С. Преимущества точного высева семян на конечную густоту насаждения растений/ Л. С. Зенин, Г. Я. Сергеев//Сахарная свекла. 2005. №5. с14-19.

3.Нанаенко А.К., Кудрицын А.В., Нанаенко А.А. "Какие сеялки лучше использовать в России" //Сахарная свекла. 2004. №2., с23-25.

4.Агрономика// Москва. Земледелие: сайт 2011.URL: http://www.agronomic.ru

УДК 631.243.42.

В.А. Овчинников – аспирант М.А. Трутнев – научный руководитель, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

АНАЛИЗ СОХРАННОСТИ КАРТОФЕЛЯ В ООО «ОВЕН»

Результат хранения картофеля зависит от многих факторов: сорта, технологии и условий выращивания, уборки и послеуборочной доработки клубней и их загрузки в хранилище, а также от способа и места хранения, конструкции хранилища, системы контроля и управления температурно-влажностными режимами в насыпи картофеля и в помещении с учѐтом специфических условий различных климатических зон [1].

Рассмотрим результаты хранения картофеля в ООО «Овен», которое было организовано 23 марта 2004 года на базе крестьянского хозяйства «Овен», рабо-

339

тающего с 1993г и обладающего значительным потенциалом и опытом по возделыванию и хранению картофеля.

Предприятие имеет картофелехранилище на 11 тыс. тонн продукции, которая хранится навальным способом в боксах - это наиболее дешѐвый способ, поскольку картофель размещают навалом сплошным слоем в одном помещении. Положительным является удобство механизированной загрузки и выгрузки клубней, высокий коэффициент использования помещения хранилища.

Хранилище имеет систему активной вентиляции, которая является наиболее эффективной на сегодняшний день и предполагает периодическое интенсивное продувание с заданной скоростью воздуха с определѐнными параметрами температуры и влажности сквозь массу овощей. Подача наружного воздуха может осуществляться как непосредственно в массу продукции без смешивания с воздухом хранилища, так и с частичной рециркуляцией, при которой происходит смешивание холодного наружного воздуха с более теплым воздухом хранилища. При очень низких температурах наружного воздуха вентилирование производится только воздухом хранилища (полная рециркуляция).

Рекомендуются следующие режимы хранения картофеля [2].

Влечебный период (15 суток) в секциях поддерживают температуру 15+3°С. В данное время вентиляцию проводят по заданной программе: четыре – шесть раз в сутки рециркуляционным воздухом. После этого периода клубни вступают в период покоя.

Впериод охлаждения (20 – 40 суток) температуру снижают до 2 – 4 °С, относительную влажность воздуха поддерживают на уровне 90 – 95%. Этот основной режим оптимален для всего периода хранения.

Период физиологического или глубокого покоя заканчивается у короткостадийных сортов примерно в декабре январе, у длинностадийных – в феврале.

Вэтот период картофель надо хранить при температуре в толще закрома 2 – 3 °С, чтобы клубни были в состоянии вынужденного покоя. Начиная с конца фев-

раля или марта температуру в коридоре хранилища можно снижать до 1°С. Относительная влажность воздуха в хранилище в зимний период должна быть 90 – 95%.

Эти режимы должны выдерживаться системой автоматического управления картофелехранилища.

Мы собрали данные хранения картофеля за 3 года на предприятии ООО

«Овен» (см. таблицу).

Результаты хранения картофеля в ООО «Овен»

* Отход определяется как разность масс заложенного на хранение и реализованного картофеля

340