Обоснование модели адаптации технических средств (подборщика-конусообразователя льна) к условиям уборки влажного льносырья

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 1999. Вып. 70.

УДК 631.353.633.521

Б. С. ПЕТУХОВ, канд. техн. наук;

С. В. РУДЕЦКИЙ;

В. Ю. ИВАНОВ

ОБОСНОВАНИЕ МОДЕЛИ АДАПТАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

К УСЛОВИЯМ УБОРКИ ВЛАЖНОГО ЛЬНОСЫРЬЯ

Составлена и обоснована структурная схема модели адаптации технических средств к условиям производства и принят обобщённый критерий адаптации.

В Северо-Западной зоне России производится 20% льна-долгунца. Однако в последние годы объёмы производства резко снизились. В 1998 году льном в зоне было засеяно около 20 тысяч га. Одновременно со снижением производства происходит снижение качества продукции. Так, к 1998 году средний номер тресты снизился до 0,75; соответственно средний номер трепального льна снизился до 10,0 и средний номер короткого волокна- до 2,25.

В основном, потери качества происходят в процессе вылежки льнотресты (до 80%). Повышенная влажность льносырья и низкая температура воздуха не позволяют осуществить естественную сушку в ленте. В этих условиях особенно важно произвести своевременный подъём тресты и установку её в конуса или шатры [1]. Однако, в сложившейся ситуации нормальная работа одного рулонного прессподборщика сопровождается работой двадцати человек, выполняющих вручную установку конусов и их расстил в ленту. Вследствие этого, трудозатраты на уборке льна составляют 80% от общих затрат на его производство. Отсутствие рабочей силы приводит к перелёжке тресты и, следовательно, к снижению качества продукции. Из-за огромных затрат труда, необходимых для получения продукции высокого качества, выращивание льна стало экономически невыгодным. Выходом из данной ситуации может стать создание новых средств механизации уборки льна и оптимизация работы уже имеющихся.

Лента льна имеет определенную массу и влажность. Мы можем изменять эти параметры, воздействуя на них средствами механи-

68

Раздел 1. Растениеводство.

зации с целью уменьшения потерь льна и, следовательно, увеличения прибыли. Так, уменьшение диаметра рабочей камеры подборщика-конусообразователя ведёт к уменьшению диаметра устанавливаемых им конусов и, соответственно, снижению времени сушки, что существенно уменьшает потери. Но необходимо учесть, что уменьшение диаметра конуса ведёт к снижению его устойчивости при установке. Устойчивость при хранении в поле также снижается (т. к. снижается критическая скорость ветра, при которой происходит падение конусов), что ведет к дополнительным затратам труда на установку упавших конусов. Также увеличение диаметра конусов влияет на стоимость автоматического раскладчика, увеличивая её в 1,5-2 раза, или стоимость раскладки конусов в ленту вручную.

Надёжность работы подборщика также напрямую зависит от диаметра конуса. При уменьшении диаметра конуса возрастает частота срабатывания рабочих органов, что увеличивает ударные нагрузки и резко снижает надёжность машины.

На основании вышеизложенного структурная схема модели адаптации технических средств к условиям уборки влажного льносырья на примере подборщика-конусообразователя льнотресты может быть представлена следующим образом (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема модели адаптации технических

средств уборки льна к условиям производства.

69

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 1999. Вып. 70.

На схеме видно, что входными параметрами работы машины будут масса ленты льна M и влажность льносырья W, регулирующим воздействием- радиус рабочей камеры подборщика R в виде изменения её параметров в зависимости от погодных условий. Выходным параметром (результатом работы) будет радиус конуса R. В свою очередь, радиус конуса R, скорость ветра v, температура воздуха 1;в. и влажность окружающего воздуха W„ являются входными воздействиями для модели вида формирования, выходными для которой будут время сушки Тсу1П. и время хранения тресты в поле Тхр., а также ранее заданный рабочими органами машины радиус конуса R и кондиционная влажность W*., которые и будут входными воздействиями для модели раскладки вида формирования в ленту. Окончательно на выходе получаем льносырьё кондиционной влажности в удобном для рулонной уборки виде (лента).

Анализируя структурную схему модели адаптации, можно сделать следующие выводы:

1) . Изменение радиуса конуса R приводит к изменению времени сушки Тсуш. конуса, что очень важно; при этом уменьшение радиуса ведёт к уменьшению времени сушки, и наоборот.

2) . Варьирование радиуса R влияет на устойчивость конусов как при хранении (Ухр), так и при их установке (Ууст); увеличение радиуса приводит к увеличению устойчивости.

3) . Радиус конуса связан с производительностью (Пр.) и надежностью работы (Нм.) машины; увеличение радиуса приводит к росту производительности и повышению надёжности работы.

4) . Изменение радиуса R приводит к изменению трудозатрат Зтр. при раскладке конусов в ленту.

5) . Увеличение R конуса приводит к увеличению стоимости Ст. подборщика-раскладчика конусов в ленту.

6) . Изменение R связано с изменением времени хранения Тхр. льносырья в конусах без снижения качества.

На основании данных выводов можно отметить, что в качестве критерия адаптации можно принять обобщённый показатель К, который будет характеризовать затраты на уборку одного гектара, складывающиеся из суммы потерь льносырья в процессе естественной сушки П и приведённых затрат Зпр.:

70

Раздел 1. Растениеводство.

к = п+Зпр.

Приведённые затраты Зпр. складываются из затрат на установку конусов машиной Зусг. м., затрат на оправку упавших при машинной установке конусов Зоп. м., затрат на установку конусов, упавших в процессе сушки Зусг. и затрат на раскладку конусов в ленту Зтр.:

З = З + З

пр. ус.м о:

+З +З

. уст. тр.

Потери льносырья в результате перелёжки П можно представить как функцию от времени сушки Тсуш. и времени хранения Тхр.:

П = f (т , Т ).

V суш’ хр./

В свою очередь, время сушки Тсуш. является функцией от скорости ветра V„, влажности льносырья W, температуры воздуха Тв, влажности окружающего воздуха W„ и радиуса конуса R:

Тсуш.= f (V ,W,tB ,WB ,R).

Отсюда получаем следующее выражение:

П = f(VB.,W,tB ,Wb ,r Тхр.).

Затраты на установку конусов машиной Зус.м. являются функцией от надёжности работы машины Нм и радиуса конуса R:

Зус.м= f (Нм ,R).

Затраты на оправку упавших при машинной установке конусов Зопм. можно представить в виде функции от радиуса конуса R и согласованности срабатывания рабочих органов машины Ср о:

Зоп. м= f (R, Ср . о .).

Затраты на установку Зуст. можно представить как функцию от устойчивости конусов при хранении Ухр:

Зуст.= f (Ухр.) .

Но, так как сама устойчивость при хранении Ухр. является функцией от величины радиуса конуса R , скорости ветра V„ и времени хранения Тхр., получим:

Зуст. = f (R,Vb. , Тхр ).

На основании вышеизложенного можно заключить, что мы можем варьировать время сушки льносырья путём изменения толщины слоя льнотресты в конусе при условии отрыва его от почвы. Та-

71

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 1999. Вып. 70.

ким образом, мы можем адаптировать подборщик - конусообразова-тель льна к изменению погодных условий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Катченков С. А. Параметры и режимы работы подборщика, обеспечивающие эффективное формирование конусов льнотресты: Автореферат дис. канд. техн. наук. - Ленинград-Пушкин, 1991.

Получено 02.08.99.

72