05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
-
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
-
Параметрический подход при оценке надежности изделий одноразового использования
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеРассматривается вариант параметрического представления сложного изделия однократного использования в процессе его создания при испытаниях, когда при конструкционных отказах изделия или его составных частей по одному или нескольким параметрам, задаваемым в техническом задании, требуется проведение доработок, ведущих к изменению генеральной совокупности и повторению испытаний, однако возможно сокращение объемов испытаний за счет учета априорной информации. Особенно это актуально при обеспечении надежности сложных изделий однократного использования, составные части которых проходят вначале этапы наземных испытаний, а уже затем в составе сложных изделий – этапы летных испытаний. Конструкционный отказ любого составного элемента такого изделия на этапе наземных испытаний не приводит к таким последствиям, как если бы он произошел при летных испытаниях в составе изделия. Между тем, доработка составного элемента изделия однократного использования, конструкционный отказ которого произошел на этапе летных испытаний в составе изделия, и оценка ее эффективности, может быть проведена на этапе наземных испытаний, в случае рассмотрения сложного изделия в параметрическом виде. Это может значительно снижать затраты на летные испытания сложного изделия, в случае эффективной доработки составного элемента изделия на этапе наземных испытаний, без существенного (временного) снижения общей надежности сложного изделия однократного использования
-
Параметры кукурузной селекционной вальцовой молотилки
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеЦелью настоящего исследования является определение основных геометрических параметров и кинематического режима работы вальцовой молотилки, предназначенной для обмолота початков кукурузы на этапе селекции. В настоящее время для обмолота початков кукурузы на семена на этапе селекции в большинстве случаев используют дисковые молотилки типа МКД-М. Данные устройства практически не травмируют семена, но недомолот может достигать 7-8 %. В этом случае початки необходимо повторно обмолачивать, что существенно снижает производительность. Одним из перспективных путей повышения производительности обмолота початков кукурузы на этапе селекции, при одновременном сохранении минимального уровня дробления семян, является использование вальцовых молотильных устройств. Но серийно выпускаемых кукурузных вальцовых молотилок до настоящего времени нет. Существуют только опытные образцы. Одним из важнейших требований к кукурузным молотилкам является полное исключение сортосмешивания семян при смене обрабатываемых партий початков. Учитывая, что номенклатура обрабатываемых селекционных номеров может включать сотни наименований, то для сокращения затрат ручного труда крайне необходима самоочистка рабочих органов. Нами был разработан экспериментальный образец вальцовой молотилки с двумя горизонтально расположенными рабочими органами, который показал высокое качество обмолота початков в ходе поисковых исследований. В предлагаемой конструкции молотилки проблема самоочистки рабочих органов отсутствует. Для определения основных параметров вальцовой молотилки, обеспечивающей высокое качество обмолота початков, нами был проведен полнофакторный эксперимент. В качестве управляемых факторов использовались: диаметр рабочих органов (вальцов) и частота вращения их вращения. Остальные параметры молотилки были обоснованы на основе наших предыдущих исследований работы кукурузных молотилок различных типов. Критерием оптимизации служило дробление зерна, а качестве ограничения использовался такой показатель как недомолот зерна. Материалом для исследований служили початки гибрида Краснодарский 425 МВ. В результате проведенных исследований установлены следующие оптимальные параметры кукурузной селекционной молотилки: диаметр вальцов - 152 мм; частота вращения вальцов - 767 мин-1; минимальный зазор между вальцами - 6 мм: высота выступа рабочей поверхности обмолачивающего вальца - 10 мм.
-
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеПредставлены результаты исследований по обоснованию параметров устройства для обеспечения постоянного расхода жидкости в сеялке для рядкового посева семян рассадных культур гидравлическим способом. Особенностью рядкового посева семян для выращивания рассады в сооружениях защищенного грунта, в отличие от посева семян в поле, является то, что ширина междурядий в 10…20 раз меньше, чем при рядковом посеве в полевых условиях. Существующие конструкции сеялок смогут обеспечить только разбросной посев семян рассадных культур из-за малой величины расстояния между рядами рассады. Теоретически обоснован способ и схема устройства для обеспечения постоянного расхода полидисперсной системы «рабочая жидкость – семена рассадных культур». Экспериментально обоснованы параметры устройства для обеспечения постоянного расхода полидисперсной системы «рабочая жидкость - семена рассадных культур» в баке: определено влияние высоты размещения трубки в баке на расход полидисперсной системы из бака; определены закономерности влияния параметров полидисперсной системы «рабочая жидкость - семена рассадных культур» на качественные показатели технологического процесса гидравлического посева семян. Испытаниями экспериментального образца сеялки для рядкового посева семян рассадных культур установлено, что он удовлетворительно выполняет технологический процесс посева и повышает производительность труда в сравнении с ручным трудом в 8,3 раза
-
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
-
Применение радиационных агробиотехнологий при хранении и переработке растительного сырья
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеВ статье проведен анализ запатентованных в различных странах способов применения ионизирующего излучения для обеспечения процессов хранения и переработки растительного сырья. Дано описание сущности радиационной обработки и ионизирующего излучения; приведены примеры возможных источников ионизирующего излучения. Указаны преимущества и недостатки радиационной обработки. Проведен патентный поиск в базах патентной документации WIPO. Рассмотрены патенты, зарегистрированные в таких странах, как Корея, Китай, Япония и др. Систематизированы способы, реализация которых позволяет стерилизовать сырье и увеличить сроки его хранения, а также улучшить процесс его переработки. Проведенный обзор патентной документации позволил установить, что на данный момент запатентовано немало способов применения ионизирующего излучения при хранении и переработке растительного сырья, что можно объяснить тем, что облучение позволяет достаточно эффективно решить ряд важных задач, таких как стерилизация сырья и модификация химических соединений, входящих в его состав. В работе также отмечено, что, тем не менее, вопросы безопасности и качества облученных продуктов еще не в полной мере решены. В конечном итоге сделан вывод об актуальности дальнейших исследований в данной области
-
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
-
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеЦелью работы является установление на основе аналитических и экспериментальных исследований рациональных параметров, с точки зрения получения максимальной производительности агрегата на базе трактора класса 5, системы автоматического переключения передач. Нами предложено устройство системы автоматического переключения передач, в которой в качестве входного сигнала использовано давление рабочей жидкости во пневмогидроаккумуляторе, установленного в силовую передачу трактора упругодемпфирующего механизма, эквивалентное крутящему моменту двигателя. Под задачей оптимизации следящего устройства и исполнительного механизма системы автоматического переключения передач понимается определение на основе теории автоматического регулирования рационального проходного сечения демпферного дросселя и временного запаздывания срабатывания системы для обеспечения прохождения входного сигнала с необходимой фильтрацией по частоте и фазе. В статье приведены результаты проведённых в лабораторных условиях испытаний, которые показали, что система автоматического переключения передач обеспечивает переключение передач при частоте воздействия внешней нагрузки в диапазоне от 0 до 0,24 с-1, прямые оценки качества системы автоматического переключения передач: колебательность (0), перерегулирование (0%) и время переходного процесса (2…4 с), отвечают предъявляемым к их работе требованиям. Анализ результатов, полученных при экспериментальных исследованиях, показал, что производительность машинно-тракторного пахотного агрегата с трактором-макетом класса 5, оборудованного разработанной системой автоматического переключения передач, выше на 10,6 %, а удельный расход топлива на 8,1 % ниже по сравнению с серийным вариантом
-
05.20.00 Процессы и машины агроинженерных систем
Краткое описаниеПроведены расчеты по величинам подаваемого помёта, после получения анализа лабораторных исследований почвы и подаваемой орошаемой воды с органическими удобрениями. На основании данных по величинам коэффициентов гидравлических сопротивлений элементов смесителя, камеры смешения и диффузора рассчитаны диаметры напорных трубопроводов, приведённого напора смесителя НГПР, скорости истечения потока из сопла смесителя, диаметры насадок и камеры смешения. По полученным расчётным данным величин напора насоса, напора смесителя, напора на входе в смеситель и напора в ёмкости постоянного давления получена возможность для назначения величин факторов при натурных испытаниях системы орошения и проверки расчётных данных с помощью полученных экспериментальных величин. Применяемая низконапорная система, с гидравлическими и геометрические параметрами смешения, рекомендована для мелких фермерских хозяйств