05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
-
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеЦелью настоящих исследований является повышение производства концентрированных (белковых) кормов на сельскохозяйственных предприятиях путем применения электронных технических средств или робототехнических средств и точной прецизионной технологии животноводства, что позволит снизить удельные затраты на их производство. По мнению академика Кормановского Л.П., точная, прецизионная технология позволяет экономно расходовать материальные ресурсы, в роли которых выступают корма и их компоненты в составе комбикормов, а также получать оптимальные результаты при наиболее высокой окупаемости затрат. Важнейшим направлением развития точных технологий в животноводстве является приготовление полнорационных кормосмесей и нормированное кормление групп животных, сформированных по его продуктивности. Одним из решающих условий эффективности точного животноводства и применения сложных электронных средств управления технологическими процессами является качество комбикормов. За последние 15 лет концентрированные корма составляют основу рациона большинства видов сельхозживотных и являются главным резервом повышения их продуктивности. Рассмотрены модели робототехнических средств различных стран производителей, применяемые на сельскохозяйственных предприятиях для приготовления и раздачи белковых кормов. Применение робототехнических средств в настоящее время позволяет облегчить труд человека, а в некоторых случаях заменить его. Замена человека во всех его сферах деятельности, например в приготовлении белковых кормов, на сельскохозяйственных предприятиях позволит повысить производительность кормоприготовительной техники, качество кормов и обеспечить сельское хозяйство страны своими отечественными кормами. Однако, производство отечественных робототехнических средств, которые предназначены для приготовления именно белковых кормов на основе семян масличных культур (жмыхи подсолнечника, сои и др.) отсутствует, что является научной проблемой. Производство робототехнических средств наибольшее развитие получили в Европейских странах. Робототехнические средства, которые осуществляют раздачу белковых кормов, применяются в меньшей степени на отечественных сельскохозяйственных предприятиях, в связи с их особенностями
-
Оценка режимов процесса предпосевной обработки семян инфракрасным облучением
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеВ статье рассмотрена методика расчета, позволяющая прогнозировать оптимальные температурные режимы стимуляции инфракрасным облучением семян для процесса электромагнитной обработки и последующим дражированием с применением перлита. На основе анализа состояния вопроса определены наиболее подходящее с технической стороны коротковолновое инфракрасное излучение в диапазоне 0,76 – 1,4 мкм, которое имеет наибольшую проникающую способность в зерно для стимулирования. С методологической точки зрения, быстрое повышение температуры материала после критической точки при непрерывной ИК-обработке вызывает ухудшение свойств термолабильных материалов. Значительный температурный градиент, направленный противоположно градиенту влагосодержания, зависит от предварительной влажности материала обработки, что также влияет на качество предпосевной обработки семян. Для решения этих задач был произведен расчет математической модели оптимального температурного режима от источника ИК – излучения, чтобы избежать перегрева и повреждения семян. В результате разработанной методики получены расчетные зависимости, демонстрирующие влияние скорости нагрева и влажности семян на температурные параметры при ИК-обработке. Описанная математическая модель позволяет определить температурные режимы для исключения повреждения семян в результате нагрева. Произведена аппроксимация данных, показавшая перспективность и эффективность проведенных разработок
-
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеЦелью исследования являлось обоснование жёсткостных параметров шин движителей для зерноуборочных комбайнов высокой производительности. Метод исследования – аналитический с использованием математической модели зерноуборочного комбайна, в которой учитываются жёсткости и демпфирование шин ведущих и управляемых мостов в окружном и радиальном направлениях. Значения рациональных жёсткостных характеристик пневматической шины были определены, в основном, способностью шины деформироваться так, чтобы снизить угловые, вертикальные и горизонтальные колебания остова зерноуборочного комбайна для обеспечения качественного технологического процесса обмолота и очистки зерна. Указанное обстоятельство приобретает особую значимость при разработке и внедрении новых моделей шин для зерноуборочных комбайнов высокой производительности. Анализ проведённых аналитических исследований показал целесообразность применения на движителях зерноуборочных комбайнов вместо диагональных или радиальных шин такого же типоразмера с оригинальным расположением нитей корда. Предлагаемая пневматическая шина 30,5Э-32, используемая в качестве ведущей, способствует уменьшению амплитуды угловых колебаний и рабочей скорости комбайна, а также угловых и вертикальных ускорений до 1,42 раз
-
Исследование параметров пневматического щелевого распылителя
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеВ результате научного анализа состояния вопроса для эффективной защиты растений путем опрыскивания их защитно-стимулирующими жидкостями выбран наиболее прогрессивный пневмогидравлический способ обработки, обеспечивающий использование широкого спектра режимов. Предложенная конструкция пневматических щелевых распылителей может быть использована для оснащения опрыскивателей, опыливателей и комбинированных агрегатов для выполнения основных операций совместно с использованием пестицидов и удобрений. Используя дробление жидкости посредством воздействия на струю рабочей жидкости, истекающей из питательных трубок распылителей (жиклеров) высокоскоростной воздушной струей возможно процесс к опрыскивания осуществлять малообъемным и ультрамалообъемным способом высокодисперсионными воздушно-капельными струями. Для исследования параметров воздушно-капельной струи, обеспечивающих качество распыления рабочей жидкости как полидисперсной системы, использовали вероятностно-статистический метод анализа, изучающий вариационный ряд величины признаков, распределенных по классам. Теоретически рассмотрен процесс формирования воздушно-капельной струи пневматическим щелевым распылителем. С использованием планирования эксперимента по трехфакторному центральному композицонному ротатабельному униформплану (ЦУРУП) было установлено влияние трех факторов (положение уравнительной емкости в см, давление воздуха МПа и угол наклона питательной трубки в град.) на производительность распылителя и поверхности отклика по медианно-массовому диаметру рабочей жидкости. Установлено, что поверхности отклика имеют вид параболоида, экстримум которого наблюдается при давлении воздуха 0,15 МПа (центр плана) и угла установки трубки в корпусе распылителя, равном 60 градусов при среднем положении уравнительной емкости. Максимальная плотность покрытия каплями объекта обработки составила 95 шт./см2 при том же положении уравнительной емкости и давлении воздуха в пневмомагистрали 0,3 МПа. Доказана возможность осуществлять ультрамалообъемное опрыскивание в широких интервалах исходных данных при соблюдении требований качества опрыскивания по меридианно-массовому диаметру капель, средней плотности покрытия и равномерности их распределения
-
Система переработки навоза в жидкие удобрения для утилизации орошением сельскохозяйственных культур
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеСовременный уровень выращивания сельскохозяйственных животных требует новых подходов к переработке и утилизации навоза. Необходима разработка эффективных способов превращения отходов в органические удобрения, которые в виде жидких стоков позволяют повышать и сохранять почвенное плодородие агроландшафтов. Особенно это необходимо выполнять на черноземных почвах, где орошение культур подготовленными и разбавленными стоками благоприятно отражаются на урожае. Поэтому, создание систем переработки навоза технологическими последовательно связанными операциями является актуальной проблемой. Навоз крупного рогатого скота рассматривается как полидисперсная система с седиментационными и физико-химическими свойствами. В данном варианте, система требует последовательного решения ряда комплексных задач: удаление различных включений из навоза, особенно коллоидных и волокнистых частиц; предупреждение преждевременно расслоения навозных стоков при гомогенизации; подготовка навоза к разделению на жидкую и твердую фракции – это принципиальная технологическая схема, которая является универсальной и применяемой для всех типов животноводческих комплексов. Особенность комплексной линии утилизации навоза КРС – это лагуна для круглогодичного хранения определенного количества навозных стоков, подготовленных к орошению в вегетационный период. Для устройства лагуны используется пленочное покрытие – оно является противофильтрационным экраном
-
Принцип действия дифференциального молотильного устройства
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеПланетарные механизмы используются для создания рабочего движения исполнительных органов металлургических и горнопроходческих машин. Вальцовые рабочие органы, для привода которых, применяются планетарные механизмы, все чаще находят применение и в конструкциях уборочных машин. Процессы, происходящие в дифференциальных молотильных устройствах уборочных машин, плохо изучены, по причине отсутствия информации о свойствах материала при возникновении в них быстро изменяющихся напряжений. Данная работа является результатом анализа предшествующих как теоретических, так и экспериментальных исследований в области обмолота. Нами описана технологическая схема работы ударно-вибрационного молотильного устройства и принцип его работы. Рассмотрены возможные варианты расстановки вальцов барабана и подбарабанья. Выяснена взаимосвязь между угловыми скоростями барабана, вальцов барабана и подбарабанья. Установка на молотильном устройстве трёхгранных вальцов по предложенной нами схеме дает возможность дополнительной встряски всей обмолачиваемой рисовой массы от 75 до 110 раз в секунду
-
Теоретическое обоснование параметров автомата для подачи рассады к посадочному аппарату
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеВажнейшую роль в производстве рассадных культур является процесс высадки рассады в поле, так как в этот период времени растение проходит важнейшие стадии вегетации. Анализ результатов эксплуатации машин для посадки рассады показывает, что они имеют низкие технико-эксплуатационные показатели. Целью исследований являлось разработка теоретических основ расчета параметров автомата для подачи рассады к посадочному аппарату, применение которого позволит повысить производительность труда при посадке рассады. Представлены результаты теоретических исследований по обоснованию параметров автомат для подачи рассады к посадочному аппарату. Составлена система уравнений сил, воздействующих на рассаду в процессе перехода ее от накапливающего барабана к подающему барабану. Рассчитаны номограммы определения частоты вращения барабана в зависимости от коэффициента трения рассады о поверхность накапливающего барабана и коэффициента трения рассады о поверхность подающего барабана. Технологически обоснованы параметры подающего пневматического барабана. В его основе лежит условие равенства производительности автомата для подачи рассады и рассадопосадочного аппарата. Разработана номограмма определения частоты вращения подающего барабана в зависимости от шага посадки рассады и скорости движения рассадопосадочной машины
-
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеКачество комбикормов является одним из основных факторов, определяющих развитие необходимых для страны отраслей. В связи с этим, большой интерес представляют экструзионные технологии переработки сырья растительного происхождения. Перспективность переработки растительного сырья с помощью термопластической экструзии обусловлена двумя основными причинами: во-первых, большим объемом и разнообразием продукции, производимой с помощью этой технологии, и, во-вторых, экономическим эффектом, который дает производство экструзионных продуктов за счет расширения потребительских свойств производимых кормов. Экструзионное оборудование не только расширяет ассортимент кормов, но и увеличивает занятость сельского населения в период межсезонья. Поэтому целью исследования является проведение оценки перспектив внедрения производства белковых кормов экструдерами из семян подсолнечника на малых сельскохозяйственных предприятиях. В ходе исследования применяли аналитический обзор и анализ опубликованной и патентной информации об технических средствах – экструдеры, применяемых для производства белковых кормов из семян масличных культур, таких как подсолнечник. Анализ литературных источников по работе существующей кормоприготовительной техники показал, что серийные машины металлоемки, энергоемки, используются с низкой эффективностью, вследствие недостатков технического и технологического характера. Приведен аналитический обзор патентных источников экструдеров для приготовления комбикормов с целью выявления направления их развития и устранения недостатков существующих. Модернизация экструдеров по приготовлению комбикормов в патентной информации идет различными путями в зависимости от поставленной цели, что позволит повысить их производительность и качество белкового корма. Серийный выпуск технического оборудования для приготовления белкового корма позволяет конкурировать с зарубежной техникой. Поэтому разработка и совершенствование серийного отечественного оборудования для приготовления белкового корма из семян подсолнечника по функциональному назначению конкурентоспособны и существенно дешевле и позволяет снизить энергозатраты на их экструдирование, что является актуальной задачей
-
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеРассмотрены особенности сепарации вороха зерновых и початков кукурузы современными машинами и установками с фотоэлементами и определены направления их конструктивного совершенствования
-
Оптимизация процесса транспортирования биологических отходов птицеводства
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеНа основании анализа средств транспортирования сельскохозяйственных грузов предложен вариант использования пневматической установки напорного принципа действия, которая позволяет перемещать биологические отходы птицеводства. Установка включает в себя компрессор с ресивером, трубопровод, участок формирования пробки, клапан и накопитель. В результате использования установки при транспортировании материала снижаются энергоемкость и материалоемкость процесса, снижаются затраты труда и решается вопрос охраны окружающей среды. Для оптимизации рабочего процесса пневматической установки определили объём продувочного котла, длину и диаметр трубопровода. Установили, что важнейший технологический параметр установки, производительность, зависит от её конструктивных параметров и физико-механических свойств исходного материала. Определяющее влияние на производительность оказывают давление воздуха и скорость перемещения продукта. Необходимое давление воздуха регулируется компрессором, а скорость транспортирования обусловлена конструктивными параметрами установки и физико-механическими свойствами материала. Данные аспекты учитываются в настоящей работе для оптимизации процесса транспортирования биологических отходов птицеводства