An ecological approach to parameter optimization of the machine-tractor aggregate for chisel ploughing | Экологический подход к оптимизации параметров машинно-тракторного агрегата для глубокого рыхления почвы

An ecological approach to parameter optimization of the machine-tractor aggregate for chisel ploughing | Экологический подход к оптимизации параметров машинно-тракторного агрегата для глубокого рыхления почвы

2023

Khafizov, K.A. | Khafizov, R.N. | Nurmiev, A.A. | Galiev, I.G. | Bajgil'deeva, E.I.

English. Investigations were realized in the Republic of Tatarstan. The ways to reduce the integral emission of carbon dioxide into the atmosphere by optimizing the equipment parameters and its operating modes were identified. Numerous computational experiments were carried out using a mathematical model of chiselling aggregate. The criterion for their operation efficiency is the minimum integral CO2 emission by the aggregate over the entire life cycle. The optimal parameters of a chisel cultivator aggregate for the specified operating conditions were identified: weight – 150 kN, engine power – 477 hp, operating width – 7 m, operating speed – 9.5 km/h. With such values of the main parameters of a tractor and aggregate, the CO2 emission into the atmosphere is minimum, it equals of 423 kg/ha. The total energy costs will amount to 3,247 MJ/ha, performance for 1 h of shift time is 3.77 ha/h, fuel consumption per a hectare is 13.8 kg/ha, conventional traction efficiency coefficient is 0.72. The tractor weight changes toward increasing or decreasing will lead to an increase in the specific total energy costs and the amount of CO2 emitted into the atmosphere. The influence of some factors such as work volume, planned yield, chisel cultivator specific resistivity, etc. on the value of the integral CO2 emission during aggregate operation was determined. The possibility of reducing the integral emission of carbon dioxide in the range from 100 to 2,000 kg/ha, depending on the aggregate operating conditions and the equipment used, was revealed. It has been found that a decrease in the specific resistivity of the chisel cultivator from 16 kN/m to 8 kN/m leads to a decrease in CO2 emissions from 565 to 325 kg/ha, which will average out at 30 kg/ha per 1 kN/m.

Show more [+]

Less [-]

Russian. Исследования проводили в Республике Татарстан. Выявляли пути снижения интегрального выброса диоксида углерода в атмосферу за счет оптимизации параметров техники и режимов её работы. Проведены многочисленные вычислительные эксперименты с использованием математической модели агрегатов на глубоком рыхлении почвы. Критерий эффективности их эксплуатации – минимальный интегральный выброс СО2 агрегатом за весь жизненный цикл. Выявлены оптимальные параметры агрегата глубокорыхлителя для заданных условий их работы: вес – 150 кН, мощность двигателя – 477 л.с., ширина захвата – 7 м, рабочая скорость – 9,5 км/ч. При таких значениях основных параметров трактора и агрегата обеспечивается минимальный выброс в атмосферу СО2, равный 423 кг/га. Суммарные энергетические затраты составят 3247 МДж/га, производительность за 1 час времени смены – 3,77 га/ч, погектарный расход топлива – 13,8 кг/га, условный тяговый коэффициент полезного действия трактора (КПД) – 0,72. Изменение веса трактора в сторону увеличения или уменьшения приведет к росту удельных суммарных энергетических затрат и количества СО2, выбрасываемого в атмосферу. Определено влияние некоторых факторов (объема работы, планируемой урожайности, удельного сопротивления глубокорыхлителя и др.) на величину интегрального выброса СО2 при эксплуатации агрегата. Выявлена возможность снижения интегрального выброса диоксида углерода в пределах от 100 до 2000 кг/га, в зависимости от условий работы агрегатов и используемой техники. Установлено, что снижение удельного сопротивления глубокорыхлителя с 16 кН/м до 8 кН/м приводит к снижению выброса СО2 с 565 до 325 кг/га, что составит в среднем 30 кг/га на 1 кН/м.

Show more [+]

Less [-]

Bibliographic information

Вестник Курганской ГСХА | Bulletin of Kurgan State Agrarian Academy

Issue

4

ISSN

2227-4227

Other Subjects

Federacion de rusia; Federation de russie; Emissions; Gaz a effet de serre; Gasto energetico; Securite; Caracteristique du materiel; Depense energetique; Caracteristicas de la maquinaria