AGRIS - 

2023

Sergey Shchitov | Evgeniy Kuznetsov | Zoya Krivutsa | Elena Polikutina | Denis Ermakov

Повышение эффективности использования машинно-тракторных агрегатов (МТА) с колёсными энергетическими средствами на предпосевные обработки почвы в условиях Амурской области является актуальным, требующим современных инженерных подходов и внедрения новых технических решений. Объектом исследования выбран процесс подготовки почвы под посев дисковыми боронами с использованием колёсного МТА, в котором в качестве энергетического средства взят трактор класса 1, 4 и дисковая борона БДТ-3. В качестве сравнения взята дисковая борона с устройством для корректировки сцепного веса и регулирования вертикальной нагрузки на рабочий орган бороны. В результате проведенных исследований установлено, что использование предлагаемого устройства позволяет: за счёт изменения вертикальной нагрузки на рабочий орган увеличивать глубину обработки на 45-60% в зависимости от физико-механических свойств почвы; улучшить выравненность поверхности поля, за счёт увеличения вертикальной нагрузки, передаваемой на рабочий орган и уменьшением его вертикальных колебаний; снизить комковатость и глыбистость почвы (установлено, что при работе устройства, с целью догрузки секций бороны,  произошло перераспределения массы между звеньями МТА: на передние секции бороны повысилась с 1080 до 2215 кг; на задние секции бороны понизилась с 643 до 536 кг); повысить производительность в час основного рабочего времени на 14,9% и снизить расход топлива на единицу обработанной площади на 8,1% по сравнению с серийным МТА; снизить энергозатраты на 43,83 МДж/га по сравнению с серийным вариантом. Использование догружающе-распределяющего устройства в конструкции МТА позволяет изменять нагрузку на рабочий орган дисковой бороны за счёт частичного использования сцепного веса энергетического средства, что позволяет улучшить подготовку почвы под посев за счёт улучшения качества предпосевных бороновальных работ. | Increasing the efficiency of using machine-tractor units (MTU) with wheeled powered tools for pre-sowing tillage under the conditions of the Amur Region is a topical issue that requires modern engineering approaches and new technical solutions. The research target is seedbed preparation with disc harrows using a wheeled MTU when a class 1.4 tractor and a BDT-3 disc harrow were used as power sources. As a comparison, a disc harrow with a device for correcting the hitch weight and regulating the vertical load on the working member was used. It was found that the use of the proposed device allowed the following: to increase the tillage depth by 45...60 percent depending on the physical and mechanical soil properties by changing the vertical load on the working tool, improve field surface evenness by increasing the vertical load on the working tool and reducing its vertical vibrations and decrease soil lumpiness. It was found that during operation of the device in order to additionally load the harrow sections, redistribution of mass occurred between the MTU elements: on the front sections of the harrow, it increased from 1080 kg to 2215 kg; on the rear sections - decreased from 643 kg to 536 kg. The capacity per hour of straight time increased by 14.9%, and the fuel consumption per unit of tilled area was reduced by 8.1% compared to the serial MTU; the energy consumption was reduced by 43.83 MJ ha as compared to a serial version. The use of an additional loading-distributing device in MTU designs allowed changing the load on the working tool of the disc harrow by partial using of the hitch weight of the energy source. This enabled to improve seedbed preparation and improve the quality of the pre-sowing harrowing operations.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Altai State Agricultural University - Russian Federation

2023

Shuvalov, A.M. | Mashkov, A.N. | Popov, M.A.

The use of natural gas in the feed heat treatment reduces the prime cost of livestock products and increases competitiveness in the foreign market. An analysis of various modifications of gas-burning digesters with a wide range of performance and design, presented in the foreign market has been carried out. It showed that the common disadvantage of such devices is the lack of automatic gas flow control in proportion to the heat flow used to heat the feed to boiling and during boiling. An energy-saving fodder boiler equipped with an automatic gas flow control system in proportion to the consumed heat flow has been developed. The studies were carried out on an experimental sample of a feed boiler, in which an automated gas flow control system based on semiconductor thermoelectric elements acts on the actuator without intermediate output signal amplifiers. The efficiency of the automated energy supply system was studied by experimental studies of the dynamics of gas consumption in the process of thermal processing of feed in automatic and manual modes. It was found that the total gas consumption for the preparation of 100 kg of feed in automatic mode with gas flow control proportional to the consumed heat flow is 1.2 times less than when the boiler is in manual mode. The mode optimal for saving fuel is provided when the gas burner sets in the initial period heating up to a power of 14 kW for a digester with a volume of 100 liters. Gas overrun up to 20% occurs if boilers have more powerful gas burners (22 kW). | Применение природного газа при термической обработке кормов снижает себестоимость животноводческой продукции и повышает конкурентоспособность на внешнем рынке. Проведен анализ различных модификаций газоиспользующих варочных котлов с широким диапазоном по производительности и конструктивному исполнению, представленных на рынке. Он показал, что общим недостатком таких устройств является отсутствие автоматического регулирования расхода газа пропорционально тепловому потоку, идущему на нагрев корма до кипения и в процессе кипения. Разработан энергоэкономный кормоварочный котел с автоматической системой регулирования расхода газа пропорционально потребляемому тепловому потоку. Исследования проводили на экспериментальном образце кормоварочного котла, в котором автоматизированная система регулирования расхода газа, выполненная на базе полупроводниковых термоэлектрических элементов, воздействует на исполнительный механизм без промежуточных усилителей выходного сигнала. Изучали эффективность работы автоматизированной системы энергообеспечения по экспериментальным исследованиям динамики расхода газа в процессе термической обработки корма в автоматическом и ручном режиме. Установили, что суммарное потребление газа на приготовление 100 кг корма в автоматическом режиме с регулированием расхода газа пропорционально потребляемому тепловому потоку в 1,2 раза меньше, чем при работе котла в ручном режиме. Оптимальный по экономии топлива режим обеспечивается при задании газовой горелкой в начальный период разогрева до мощности 14 кВт для варочного котла объёмом 100 литров. Для котлов с более мощными газовыми горелками (22 кВт) происходит перерасход газа до 20%.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Knyazeva, I.V. | Vershinina, O.V. | Grishin, A.A.

The energy-saving LED irradiators are effective for plants growing in photoculture. These devices have long service life, low heat transfer and small size, as well as a possibility of being closely locating to plants and regulating the intensity and illumination spectrum. The performance of 'Mizuna Red' Japanese cabbage (Brassica rapa Mizuna Group), biochemical composition of the obtained products and energy consumption in different light modes were studied. Plants were illuminated by specially designed LED lamps produced by the VIM Agri-engineering center. The lamps have dynamically adjustable spectral composition in 4 channels. Experiments were conducted under 3 irradiation modes: continuous (control), pulsed and scanning with a total photosynthetic active radiation of 321 mcmol/m2s in the approximate proportion of B:G:R:FR (blue: green: red: far red spectra) of 30:26:38:6. Formation parameters of aboveground matter and dry matter were determined on the 15th and 30th days of the growing season. It has been found that under the pulsed radiation mode the content of dietary fibres in leaves is by 64.3% higher compared to continuous illumination (control), and ash content – by 19.1% higher. An increased content of ascorbic acid and choline is noted. The use of the pulsed irradiation mode increased the content of carbohydrates in the tissues of cabbage shoots by 71.4% as compared to the scanning mode. The biological value of the products obtained under scanning irradiation mode was significantly reduced. The power consumption in continuous, scanning and pulse modes was 5.0, 3.3 and 3.3 kW, respectively. | При выращивании растений в светокультуре эффективными являются энергосберегающие светодиодные облучатели, имеющие длительный срок службы, низкую теплоотдачу и небольшие габариты, а также возможность близкого расположения к растениям и регулирование интенсивности и спектров освещения. Исследовали продуктивность капусты японской сорта Мизуна Ред (Brassica rapa Mizuna Group), биохимический состав полученной продукции и затраты энергии при разных световых режимах. Растения освещали специально разработанными светодиодными лампами производства агроинженерного центра ВИМ с динамически регулируемым спектральным составом по 4 каналам. Эксперименты проводили при 3 режимах излучения: непрерывном (контроль), импульсном и сканирующем с общей фотосинтетической активной радиацией 321 мкмоль/м2с в приблизительной пропорции B:G:R:FR (синий: зеленый: красный: дальне красный спектры) 30:26:38:6. Параметры формирования надземной массы и сухого вещества определялись на 15-й и 30-й дни вегетационного периода. Установлено, что при импульсном режиме излучения содержание пищевых волокон в листьях по сравнению с непрерывным освещением (контролем) больше на 64,3%, зольных веществ – на 19,1%. Отмечается повышенное содержание аскорбиновой кислоты и холина. Применение импульсного режима излучения позволило повысить содержание углеводов в тканях побегов капусты на 71,4% по сравнению со сканирующим режимом. При использовании сканирующего режима облучения биологическая ценность продукции существенно понижалась. Энергопотребление при непрерывном, сканирующем и импульсном режимах составило 5,0; 3,3 и 3,3 кВт соответственно.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ostrikov, A.N. | Kopylov, M.V. | Medvedkov, E.B. | Askarov, A.D. | Nurakhmetov, B.K.

The results of studies of the process of wheat grain active aeration with variable heat supply, conducted in order to identify the main kinetic dependencies of the process of aeration on an experimental dryer with original input units, distribution and removal of coolant, are presented. Due to original design of the exhaust coolant outlet unit, made in the form of perforated spiral tube, made it possible to optimize the hydrodynamic conditions in the layer of dryable grain. The kinetics of drying grain products was studied both with constant process parameters and in variable mode: the linear velocity of the coolant was 0.6 m/s, 1 and 1.4 m/s, the temperature was 65 deg. C, 75 and 85 deg. C, the moisture content of the coolant in each experiment was maintained constant in the range of values from 0.001 to 0.025 kg/kg. An experimental method of grain drying was used for the research, experimental data processing was carried out using the STATISTICA 10 software package. The obtained regression equations allowed estimating the amount of energy consumption and the final moisture content of grain depending on such technological parameters of the drying process as the height of grain layer blown off, temperature and air velocity. Due to the fact that the studied factors have an ambiguous effect on specific energy consumption, a choice of rational process conditions was made. As a result of optimizing the process of grain aeration, rational values of the height of grain layer blown off, air velocity and temperature were determined, ensuring minimum specific energy consumption. The high values of the reliability coefficients of the regression equations for calculating specific energy consumption (92.53%) and the final humidity Wk (71.75%) indicate the adequacy of the equations obtained. | Представлены результаты исследований процесса активного вентилирования зерна пшеницы при переменном теплоподводе, проведенных с целью выявления основных кинетических зависимостей процесса активного вентилирования на экспериментальной сушилке с оригинальными узлами ввода, распределения и отвода теплоносителя. Наличие оригинальной конструкции узла отвода отработанного теплоносителя, выполненного в виде сетчатой спиралевидной трубы, позволило добиться оптимизации гидродинамических условий в слое высушиваемого зерна. Кинетика сушки зерновых продуктов исследовалась как при постоянных параметрах процесса, так и в переменном режиме: линейная скорость теплоносителя составляла 0,6 м/с, 1,0 и 1,4 м/с, температура – 65 град. C, 75 и 85 град. C, влагосодержание теплоносителя в каждом опыте поддерживалось постоянным в интервале значений от 0,001 до 0,025 кг/кг. Для проведения исследований использовался экспериментальный метод сушки зерна, обработку экспериментальных данных проводили с помощью программного комплекса STATISTICA 10. Полученные регрессионные уравнения позволили оценить величину энергозатрат и конечной влажности зерна в зависимости от таких технологических параметров процесса сушки, как высота продуваемого слоя зерна, температура и скорость воздуха. В связи с тем, что исследуемые факторы неоднозначно влияют на удельные энергозатраты, был проведен выбор рациональных условий процесса. В результате оптимизации процесса активного вентилирования зерна были определены рациональные значения высоты продуваемого слоя зерна, скорости и температуры воздуха, обеспечивающие минимальные удельные энергозатраты. Высокие значения коэффициентов достоверности регрессионных уравнений для расчета удельных энергозатрат (92,53%) и конечной влажности Wк (71,75%) свидетельствуют об адекватности полученных уравнений.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Pirogov, S.P.

There is given an overview of the research works carried out by scientists of the State Agrarian University of the Northern Trans-Urals on the development of structures of agricultural machines with flexible elastic elements. N. N. Ustinov developed designs and methods for calculating tubular springs with variable wall thickness, S. S. Samakalev proposed and studied springs with variable cross-section in length. A. I. Chuboy obtained formulas for calculating the natural vibration frequencies of tubular springs of various designs and conducted experimental studies. It is shown that such mechanisms have a number of advantages in comparison with the known ones, and their application makes it possible to accurately comply with agrotechnical requirements for tillage and sowing, reduce energy costs when performing these operations, and reduce the load on working bodies. Examples of the use of elastic elements, in particular coulter racks, in the working bodies of machines for tillage and sowing machines are given. The racks are welded from S-shaped and C-shaped tubular elements. The pointed cultivator paw is attached to a C-shaped element. The change in pressure in the internal cavity of the elements causes the free end with a loosening paw to move. In the process of tillage, the working body of the cultivator is influenced by the resistance forces of the soil of a variable nature, which causes fluctuations in the rack. The supply of working fluid into the rack cavity under variable pressure leads to oscillatory movements of the paw with a certain amplitude and frequency. The design of the working body of the cultivator with a rack in the form of a twisted tubular spring is also described. In it, under the influence of pressure applied to the inner cavity of the spring, its free end with a paw turns around the longitudinal axis, producing loosening of the soil. The use of flexible tubular elements is an innovative solution in the improvement of agricultural machinery. | Представлен обзор научно-исследовательских работ, проводимых учеными Государственного аграрного университета Северного Зауралья по разработке конструкций с.-х.машин с гибкими упругими элементами. Н.Н. Устиновым были разработаны конструкции и методика расчета трубчатых пружин с переменной толщиной стенки, С.С. Самакалев предложил и исследовал пружины с переменным по длине сечением. А.И. Чубой получены формулы для расчета собственных частот колебаний трубчатых пружин различных конструкций и проведены экспериментальные исследования. Показано, что такие механизмы обладают рядом преимуществ по сравнению с известными, и их применение дает возможность точно соблюдать агротехнические требования по обработке почвы и посеву, снизить затраты энергии при выполнении этих операций, понизить нагрузку на рабочие органы. Приводятся примеры использования упругих элементов, в частности стоек сошников, в рабочих органах машин для обработки почвы и посевных машин. Стойки сваривают из S-образного и C-образного трубчатых элементов. Стрельчатая культиваторная лапа крепится к С-образному элементу. Изменение давления во внутренней полости элементов заставляет свободный конец с рыхлительной лапой совершать перемещение. В процессе обработки почвы на рабочий орган культиватора оказывается влияние силы сопротивления почвы переменного характера, что вызывает колебания стойки. Подача рабочей жидкости в полость стойки под переменным давлением приводит к колебательным движениям лапы с определенной амплитудой и частотой. Описывается также конструкция рабочего органа культиватора со стойкой в виде витой трубчатой пружины. В ней под действием давления, подаваемого во внутреннюю полость пружины, её свободный конец с лапой поворачивается вокруг продольной оси, производя рыхление почвы. Применение гибких трубчатых элементов является инновационным решением в совершенствовании сельхозтехники.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Nesmiyan, A.Yu. | Ashitko, A.A. | Kolesnik, R.Yu. | Maksimenko, V.A.

There were studied the basic laws of cutting some plant materials, the knowledge of which will justify the rational parameters of a small unit for mechanization of removing the root crop tops. The study was carried out experimentally on a computerized dynamometric unit, according to a non-compositional plan of the second order, using the most common types of root crops in cultivation in small holdings: table carrots and radishes. The value of the specific resistance of cutting tops was taken as an optimization parameter. The study has shown that such factors as the blade incidence angle to the cutting direction, the blade width and the blade speed at the beginning of cutting are crucial and significantly affect the energy consumption of the top removal process. The most significant parameter is the blade width, the degree of influence of which is 2.2–18.2 times greater than the degree of influence of the other two factors. On average, a decrease in the blade width from 0.5 to 0.1 mm leads to a 3–5-fold decrease in the specific cutting force of the top, which confirms the prospects of using ultra-thin replaceable blades instead of a durable wide-faceted blade in the design of the plant-top removing machines. It was also found that at a blade speed of about 0.2 m/s and its blunted blade (b is about 0.5 mm), the tops are not cut, but crumpled or (in some cases) deflected by the knife (the thickness of the cutting edge of the knife b is about 0.5 mm). The following rational parameters and operating modes of a small unit for mechanizing the root crops tops removal were determined: the blade incidence angle to the cutting direction is from 30 to 45 deg.; the blade width is about 0.1 mm; cutting speed is about 0.33 m/s. | Изучали основные закономерности резания некоторых растительных материалов, знание которых позволит обосновать рациональные параметры малой установки для механизации удаления ботвы корнеплодов. Исследование проводилось экспериментально на компьютеризированной динамометрической установке, по некомпозиционному плану второго порядка, с использованием наиболее распространенных при возделывании в подсобных хозяйствах видов корнеплодов: столовой моркови и редиса. В качестве параметра оптимизации принималось значение удельного сопротивления резанию ботвы. Исследование показало, что такие факторы, как угол ориентации кромки ножа к направлению резания, толщина режущей кромки и скорость ножа в момент начала резания, значимы и существенно влияют на энергоемкость процесса удаления ботвы. Наиболее значимым параметром является толщина лезвия ножа, степень влияния которой в 2,2–18,2 раза больше степени влияния двух остальных факторов. В среднем уменьшение толщины лезвия ножа с 0,5 до 0,1 мм ведет к снижению величины удельного усилия резания ботвы в 3–5 раз, что подтверждает перспективность использования в конструкции ботвоудаляющей машины ультратонких сменных лезвий вместо долговечного широкогранного ножа. Также было установлено, что при скорости движения ножа около 0,2 м/с и его затупленном лезвии (толщине режущей кромки ножа b около 0,5 мм) ботва не перерезается, а сминается или (в отдельных случаях) отклоняется ножом. Определены следующие рациональные параметры и режимы работы малой установки для механизации удаления ботвы корнеплодов: угол ориентации режущей кромки ножа к направлению резания – от 30 до 45 градусов; толщина его режущей кромки – около 0,1 мм; скорость резания – около 0,33 м/с.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Karpenko, G.V. | Kurdyumov, V.I. | Pavlushin, A.A. | Karpenko, M.A.

Во многих регионах России период уборки совпадает с сезоном дождей, и до 60% убранного зерна находится во влажном состоянии, требует сушки. Соответственно возникает потребность в энергосберегающих сушильных установках. В целях обеспечения энергоэффективности зерносушилок изучили влагоотдающие способности зерна. Исследования проведены в Ульяновском ГАУ на сушильных установках. Провели исследования процесса сушки зерна пшеницы в элементарном слое, в ходе которого получили кривые сушки и температурные кривые зерна при различных параметрах сушильного агента. Исследовали процесс сушки элементарного слоя зерна при скоростях движения воздуха 0,15; 0,4; 0,8; 1,5 м/с. Исследования показали, что увеличение скорости движения воздуха от 0,15 м/с до 1,5 м/с незначительно влияет на характер изменения кривых сушки. При этом скорость сушки определяется не внешним тепловлагообменом, а скоростью перемещения влаги от центра зерна к поверхности. Провели исследование процесса сушки зерна в элементарном слое в условиях, исключающих заметное влияние скорости движения воздуха на процесс (Vв = 0,6…0,8 м/с), привели кривые сушки зерна пшеницы при различной температуре сушильного агента. В результате исследований установлено, что при сушке зерна пшеницы в слое, толщина которого не превышает максимального размера единичного зерна, в период падающей скорости сушки температура зерна в течение 5…10 минут приближается к температуре воздуха; анализ экспериментальных данных показал, что зависимость (1) с достаточной степенью точности описывает кривые сушки зерна пшеницы, обеспечивая хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных; для повышения энергоэффективности установок с единичным слоем сушки зерна, скорость теплоносителя должна находиться в пределах 0,06 – 0,15 м/с, при этом удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги находятся в пределах 3,7-4,1 МДж/кг, что на 21,6…19,5% ниже, чем при традиционной сушке толстого слоя. | In many regions of Russia, the harvesting period coincides with the rainy season, and up to 60% of the harvested grain is in a wet state, requires drying. Accordingly, there is a need for energy-saving drying plants. In order to ensure the energy efficiency of grain dryers, the moisture-yielding abilities of grain were studied. The research was carried out in the Ulyanovsk State Agrarian University on drying plants. There was studied the drying process of wheat grain in the elementary layer, during which drying curves and temperature curves of grain were obtained at various parameters of the drying agent. The drying process of an elementary grain layer at air velocities of 0.15; 0.4 was investigated; 0.8; 1.5 m/s. The studies have shown that an increase in air velocity from 0.15 m/s to 1.5 m/s does not significantly affect the nature of changes in drying curves. At the same time, the drying rate is determined not by external heat and moisture exchange, but by the rate of moisture transfer from the center of the grain to the surface. A study of the grain drying process in the elementary layer was carried out under conditions that exclude a noticeable effect of the air velocity on the process (Vв = 0.6-0.8 m/s), the curves of drying wheat grain at different temperatures of the drying agent were given. As a result of the research, it was found that when drying wheat grain in a layer whose thickness does not exceed the maximum size of a single grain, during the period of falling drying speed, the grain temperature for 5-10 min approaches the air temperature; analysis of experimental data showed that dependence (1) describes the drying curves of wheat grain with a sufficient degree of accuracy, providing a good match of calculated and experimental data; to improve the energy efficiency of plants with a single layer of grain drying, the speed of the coolant should be in the range of 0.06-0.15 m/s, while the specific heat consumption for evaporation of 1 kg of moisture is in the range of 3.7-4.1 MJ/kg, which is by 21.6-19.5% lower than with traditional thick layer drying.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Popov, A.M. | Plotnikov, K.B. | Ustinova, Yu.V. | Kryuk, R.V.

The specific energy consumption of the processes of structure formation (granulation) and drying carried out in a drum vibrating unit equipped with a stirrer was determined during the preparation of an instant drink. The processes were carried out with the following parameters of the unit operation: oscillation amplitude – 0.5-1.5 mm; oscillation frequency – 20-50 Hz; agitator rotation speed – 1-9 rpm; drum inclination angle – 1-3 deg; drying agent feed rate – 1-3 m/s; drying agent temperature – 45-65 deg C. The energy costs for carrying out the granulation and drying processes consisted of the costs of performing mechanical work, overcoming the hydraulic resistance of the apparatus and the descending flows of the dispersed medium; energy spent on drying the material. The tests have shown that the hydraulic resistance is most influenced by the speed of the drying agent. To a lesser extent, the hydraulic resistance is affected by the rotation frequency of the spiral agitator (directly proportional dependence) and the amplitude of the vibrations of the unit (inversely proportional dependence). Comparative calculations of energy costs for overcoming hydraulic resistance, mechanical work and moisture removal have shown that their share is 4-15, 12-20 and 80-88% of the total energy consumption. The rational parameters of the unit operation are determined: the oscillation amplitude is 1 mm; the oscillation frequency is 30 Hz; the rotation speed of the agitator is 9 rpm; the drum inclination angle is 1 deg; the feed rate and temperature of the drying agent are 3 m/s and 60 deg. C. | Определяли удельные энергозатраты процессов структурообразования (гранулирования) и сушки, проводимых в оснащенном мешалкой барабанном виброагрегате, при приготовлении инстант-напитка. Процессы осуществляли при следующих параметрах работы агрегата: амплитуда колебаний – 0,5-1,5 мм; частота колебаний – 20-50 Гц; частота вращения мешалки – 1-9 об/мин; угол наклона барабана – 1-3 градус; скорость подачи сушильного агента – 1-3 м/с; температура сушильного агента – 45-65 град. C. Затраты энергии на проведение процессов гранулирования и сушки складывались из затрат на совершение механической работы, преодоления гидравлического сопротивления аппарата и снисходящих потоков дисперсной среды; энергии затрачиваемой на высушивание материала. Проведенные испытания показали, что на гидравлическое сопротивление наибольшее влияние оказывает скорость сушильного агента. В меньшей степени на гидравлическое сопротивление влияет частота вращения спиральной мешалки (прямо пропорциональная зависимость) и амплитуда колебаний агрегата (обратно пропорциональная зависимость). Сравнительные расчеты затрат энергии на преодоление гидравлического сопротивления, механическую работу и влагоудаление показали, что их доля составляет 4-15; 12-20 и 80-88% от общих энергозатрат. Определены рациональные параметры работы агрегата: амплитуда колебаний – 1 мм; частота колебаний – 30 Гц; частота вращения мешалки – 9 об/мин; угол наклона барабана – 1 градус; скорость подачи и температура сушильного агента – 3 м/с и 60 град. C.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Tsuglenok, N.V. | Tsuglenok, N.V. | Logacheva, O.V.

В Центральной части РФ доказано эффективное использование современных электрифицированных дождевальных машин кругового действия. Их конструкции выбирают в зависимости от агротехнических требований к поливу, в том числе изменения диаметра водораспределительного трубопровода. Однако при изменении диаметра трубопровода изменяется нагрузка на электропривод опорных тележек дождевальных машин, что приводит к соответствующему изменению энергопотребления. В свою очередь это также изменяет нагрузку насоса водоподачи. Цель исследования - определение оптимального изменения диаметра трубопроводом по критерию минимума энергопотребления с учетом ряда допущений. Рассмотрена зависимость изменения нагрузки на электропривод опорной тележки от изменения диаметра трубопровода одной секции. Установлено, что уменьшение диаметра на 27% (с 219 на 159 мм) приводит к уменьшению нагрузки на электропривод на 38%. Однако это также приводит к увеличению потерь напора, создаваемого электродвигателем насоса, соответственно к увеличению нагрузки и энергопотреблению на 0,8…3,8%. На первый взгляд, эффект очевиден, однако мощность электродвигателя насоса водоподачи в 10…25 раз больше мощности электродвигателя опорной тележки. На основе коэффициентов подобия составляющих полива получена зависимость общего энергопотребления от изменения диаметра водораспределительного трубопровода. Дифференцированием полученной функции получена зависимость величины оптимального диаметра для конкретных условий эксплуатации. Построены графики зависимостей энергопотребления от изменения диаметра с учетом некоторых ограничений: подачи насоса, статического напора, количества секций дождевальной машины. | The conditions for the effective use of modern electrified circular sprinklers in the central part of Russia are well known. The equipment designs are chosen depending on the agrotechnical requirements for irrigation, including the change in the diameter of the water distribution pipeline. However, when the diameter of the pipeline is changed, the load on the electric drive of the support trolleys of the sprinkler is changed too, which leads to a corresponding shift in energy consumption. In turn, this also changes the load of the water supply pump. The research aim is determining the optimal change in the diameter of pipelines according to the criterion of minimum energy consumption, taking into account a number of assumptions. The authors have analyzed the relationship between the change in the load on the electric drive of the sprinkler support trolley and the change in the diameter of one sprinkler section pipeline. It has been found that a decrease in the diameter by 27% (of 219 mm to the diameter of 159 mm) leads to a decrease in the load on the electric drive by 38%. However, this also leads to an increase in the head loss in the water supply pump motor and, respectively, to an increase in the load and energy consumption by 0.8…3.8%. The effect is initially obvious, but the power of the electric motor of the water supply pump is 10...25 times higher than that of the electric motor of the sprinkler support trolley. The relationship between the total energy consumption and the change in the diameter of the water distribution pipeline has been obtained based on the similarity coefficients of the irrigation components. By differentiating the obtained function, the dependence of the value of the optimal diameter for specific operating conditions is also obtained. Graphs of the relationship between energy consumption and the change in diameter have been determined, taking into account some restricting conditions, namely pump supply, static pressure, and the number of the sprinkler sections.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Prokopchuk, R.E. | Belyaev, V.I.

The work highlights the possibility of crop yield increasing due to application of liquid mineral fertilizers. Analysis of aggregates for drip line placement of liquid mineral fertilizers is given. Dependencies of fuel consumption value of tractor engines in the composition of various machine-tractor units (MTU) during the technological process execution are obtained. Fertilizer application was carried out by John Deere 8310R + liquiliser "Altai", John Deere 8430 + Duport and Valtra T234 + Duport. It has been established that one of the most significant factors of energy consumption is the initial soil moisture and weight of the unit which depends on the capacity of the bunker and its filling with liquid fertilizers. As part of the study a comparative quantitative energy assessment of units for the application of liquid mineral fertilizers was carried out, experimental dependencies of the second fuel consumption of a tractor engine with an imported and domestic unit on the operating speed and weight of the unit were established. So, with increase in filling of volume of a liquiliser barrel fuel consumption of the engine of the John Deere 8310R tractor in the unit with a liquiliser "Altai" increases from 21.07 to 21.56 g/s, Valtra T234 in the unit with Duport – from 23.53 to 23.89 g/s and John Deere 8430 with the Duport unit – from 19.16 to 21.13 g/s, respectively. It has also been established that with an increase in the volume of liquid with fertilizers, the fuel consumption of the tractor engine in the unit with liquiliserper unit of width increases: John Deere 8310R in the unit with liquiliser "Altai" – from 1.76 to 1.8 g/s, Valtra T234 in the unit with Duport – from 1.96 to 1.99 g/s and John Deere 8430 with the Duport unit – from 1.6 to 1.76 g/s, respectively. The obtained results will serve as the basis for substantiation of rational parameters and operation modes of units for application of liquid mineral fertilizers. | Рассматривали возможность повышения урожайности с.-х. культур за счёт подкормки жидкими минеральными удобрениями. Приведён анализ агрегатов для точечного внесения жидких минеральных удобрений. Получены зависимости величины расхода топлива тракторных двигателей в составе различных машинно-тракторных агрегатов (МТА) при выполнении технологического процесса. Внесение удобрений проводилось агрегатами John Deere 8310R + ликвилайзер "Алтай", John Deere 8430 + Duport и Valtra T234 + Duport. Установлено, что одним из наиболее значимых факторов энергозатрат является исходная влажность почвы и масса агрегата, которая зависит от ёмкости бункера и её заполнения жидкими удобрениями. В ходе исследования была проведена сравнительная количественная энергетическая оценка агрегатов для внесения жидких минеральных удобрений, установлены экспериментальные зависимости секундного расхода топлива тракторного двигателя с импортным и отечественным агрегатом от рабочей скорости движения и массы агрегата. Так, с увеличением заполнения объёма бочки ликвилайзера расход топлива двигателя трактора John Deere 8310R в агрегате с ликвилайзером "Алтай" увеличивается с 21,07 до 21,56 г/с, Valtra T234 в агрегате с Duport – с 23,53 до 23,89 г/с и John Deere 8430 с агрегатом Duport – с 19,16 до 21,13 г/с соответственно. Установлено также, что с увеличением объёма жидкости с удобрениями расход топлива двигателя трактора в агрегате с ликвилайзером на единицу ширины захвата увеличивается: John Deere 8310R в агрегате с ликвилайзером "Алтай" – с 1,76 до 1,80 г/с, Valtra T234 в агрегате с Duport – с 1,96 до 1,99 г/с и John Deere 8430 с агрегатом Duport – с 1,60 до 1,76 г/с соответственно. Полученные результаты послужат основой для обоснования рациональных параметров и режимов работы агрегатов для внесения жидких минеральных удобрений.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation