автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности производства льна-долгунца в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации путем выбора рациональной технологии и разработки адаптивных технических средств

На правах рукописи

ПЕТУХОВ БОРИС СЕМЕНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПУТЕМ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И РАЗРАБОТКИ АДАПТИВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского

хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин - 2005

Диссертация выполнена в Государственном научном учреждении «СевероЗападный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук».

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор, член-

корреспондент Российской академии сельскохозяйственных наук Черников Виктор Григорьевич;

доктор технических наук, профессор Валге Александр Мартынович;

доктор технических наук, профессор Ковальчук Юзеф Константинович

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Псковский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Защита состоится То 2005 г. в ^ часов на заседании дис-

сертационного совета Д 22O.O6O.0fe в ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» по адресу: 196600, Санкт-Петербург - Пушкин, Академический проспект, д. 23, ауд. 2-719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан 2005_г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

В.Я. Сковородин

¿Шуе 6

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последние годы (особенно 90-е годы прошлого столетия) резко снизились посевные площади под лен-долгунец. Это обусловлено низкой рентабельностью производства культуры. Диспаритет цен на средства производства льна-долгунца и продукцию не позволяет льносеющим хозяйствам в полном объеме проводить необходимые агроприемы для получения высоких урожаев, а погодные условия в период уборки и отсутствие специальных технических средств не позволяют проводить уборку в агросрок без снижения качества тресты. В результате урожайность культуры не превышает 3,0...4,0 ц/га волокна при выходе длинного волокна не более 12%.

Высокая влажность тресты в период уборки (среднестатистическая влажность в условиях зоны составляет 36,6%) обуславливает необходимость разработки адаптивной технологии уборки на базе технических средств, позволяющих проводить уборку в сложных погодных условиях без существенного снижения качества тресты. В связи с этим разработка технических средств, позволяющих адаптировать технологию производства льна-долгунца к условиям производства и осуществлять подъем тресты в сложных погодных условиях без применения ручного труда, а также выбор рационального варианта технологии и оптимального комплекса технических средств (КТС) в зависимости от погодных условий имеет актуальное значение.

Работа выполнена в соответствии с тематическими планами НИР НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, НПО «Нечерноземагромаш», ГНУ СЗ НИИМЭСХ в течение 1970 - 2004 гт.

Цель исследований. Цель работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании необходимости разработки технических средств (ТС), адаптирующих технологию к погодным условиям зоны и повышающих эффективность технологии, а также в разработке принципов, критериев, алгоритмов формирования и выбора рационального варианта технологии и оптимального КТС.

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются варианты базовой и перспективной технологии производства льна-долгунца и КТС. Предметом исследований является выбор рационального варианта технологии производства льна-долгунца, выбор рациональных параметров и режимов работы технических средств, определяющих рациональный вариант технологии и оптимальный КТС.

В процессе исследований разработаны методы выбора рациональных параметров ТС используя метод механико-математического моделирования в частности разработан графо- аналитический метод и метод выбора по обобщенному оценочному показателю, метод определения составляющих полной работы прессования, оценки динамики привода ТС, оптимизации параметров ТС, просыхаемости тресты в различных видах формирования, определения коэффициентов сушки и влагопро-водности, идентичности модели сушки реальному объекту. При этом использовались специально разработанные приборьь /^^^^^иотсюобяения и программы ДляЭВМ. J библиотека"*" I

С.Пстер4ург /У А 09 Мtf»KfbrM 111 *

Научную новизну работы составляют:

- разработанные принципы и критерии формирования и выбора рациональных вариантов технологии производства и уборки льна-долгунца;

- разработанные принципы и критерии выбора рациональных режимов и параметров ТС;

- математическая модель процесса естественной сушки влажной льнотресты в различных видах формирования;

- математическая модель определения качества тресты в различных видах формирования в период уборки;

- модель определения продолжительности уборки и сушки тресты в различных видах формирования;

- статистическая модель урожайности льна-долгунца;

- динамическая модель комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата льна;

- математическая модель процесса прессования льносоломки и тресты в открытой и закрытой камерах;

- графо-аналитический метод выбора рациональных параметров и рабочих органов подборщика для формирования и установки машинных конусов;

- математическая модель привода льноуборочных машин;

- метод выбора рациональных параметров льноуборочных машин по обобщенному оценочному показателю.

Достоверность основных положений и выводов подтверждена данными экспериментальных исследований, лабораторно-полевых исследований, хозяйственных испытаний, испытаний на МИС.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработан АРМ технолога-льновода и КТС, которые могут быть использованы льносеющими хозяйствами и ЗАО «Бежецксельмаш».

В процессе разработки Т.С. и проверки эффективности перспективных вариантов технологии были проведены ведомственные и госиспытания ТС на МИС - комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата льна, подборщика для формирования и установки «бабок», пресс- подборщика для формирования прямоугольных паковок, подборщика для формирования и установки машинных конусов. Результаты испытаний переданы ГСКБ з-да «Бежецксельмаш».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Критерии и оценочные показатели формирования и выбора рационального варианта технологии и рациональных параметров ТС.

1. Алгоритм выбора рациональных вариантов технологии возделывания и уборки льна-долгунца.

3. Алгоритм определения качества льносырья в период уборки.

4. Алгоритм определения продолжительности сушки влажной льнотресты в различных видах формирования.

5. Рациональные параметры рабочих органов и ТС для формирования и установки машинных конусов, формирования и установки прерывных шатров, подборщика-сборщика машинных конусов, сдваивателя лент льна, подборщика для формирования прямоугЬльных паковок массой до 200 кг, подборщика для

формирования бабок, комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата льна.

6. Конструктивно-технологические схемы ТС.

7. Результаты моделирования вариантов технологии производства льна-долгунца.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на выездной экспертной комиссии Главмехэлектро МСХ РФ (г. Ежевск) в 1995 году, международной конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» г. Москва в 2003 году, на научно-производственной конференции г. Великие Луки, Псковской обл., в 1989 году, г. Псков в 2002 году, г. Вологда в 1983 и 1990 гг., г. Ижевск в 1992 г., научно- техническом совете ГСКБ завода «Бежесксельмаш» в 1973- 1995 гг., на Ученом Совете института механизации льноводства в 1990-1993 гг.

При апробации АРМа технолога-льновода в хозяйствах зоны был выбран рациональный вариант технологии производства льна-долгунца, обеспечивающий повышение урожайности в 2 раза, уменьшение затрат труда в 1,9 раза, уменьшение снижения качества тресты до 10%.

Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 70 научных работ из них 5 в журналах рекомендованных ВАК, получено 20 авторских свидетельств и 2 патента РФ на изобретение. Опубликовано 2 монографии.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, заключения и общих выводов. Содержит 424 страницы 109 рисунков, 87 таблиц, в том числе 284 страницы основного текста. Список использованных литературных источников содержит 154 наименования отечественных и зарубежных авторов, 13 ссылок на интернет-источники. В приложениях H¡f 105 страницах приведены программы, таблицы, документы, отражающие уровень практического использования результатов исследований, копии авторских свидетельств и патентов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и направления работы на решение проблемы повышения рентабельности производства льна-долгунца.

В первом разделе диссертации дана оценка погодных условий СевероЗападной зоны РФ и состояния тресты в период уборки. Приведена классификация погодных условий на основании среднестатистических данных за 30 лет для трех календарных сроков уборки.

Первый календарный срок уборки (вторая половина августа) характеризуется следующими показателями:

температура воздуха t«, тх = ITC; <гх = 2,2;

- влажность воздуха <р„, тх =78%; ах = 3,1;

- скорость ветра V„ тх = 4,2 м/с; ах - 3,2;

-месячное количество осадков Q¡ = 36,5мм; Q¡ = 52,7мм; = 67,2мм; Q4 = 134,1 мм; тх = 69,9; <тх = 29,1.

Второй календарный срок уборки (первая половина сентября):

- температура воздуха t„ тх = 10°С; ах - 2,7;

- влажность воздуха <рю тх =80%; ах = 3,4;

- скорость ветра Va тх = 3,6 м/с; <тх = 3,2;

- месячное количество осадков Qj = 41,1 мм; Q2 = 57,3 мм; Q3 = 74,2 мм; Q4 = 158,1 мм; тх = 72,2; ах = 34,61.

Третий календарный срок уборки (вторая половина сентября):

- температура воздуха tg, тх = 8°С; ах = 3,1;

- влажность воздуха <ра тх = 82%; ах = 3,2;

- скорость ветра V„ тх = 3,8 м/с; ах = 2,9;

- месячное количество осадков Qi = 42,1 мм; Q2 - 57,3 мм; Q3 = 70,2 мм; Q4 = 142,1 мм; тх = 70,1; ах = 32,15.

Принятое в классификации количество выпадающих осадков Q, определяет для каждого классификационного ряда среднестатистическую влажность тресты в период уборки.

Рассмотрено состояние вопроса по разработке технических средств и формированию вариантов технологии. Проанализированы технологии возделывания льна-долгунца, рассмотрены основные факторы, влияющие на его урожайность и сохранность урожая. Рассмотрена структура вариантной технологии и сделан вывод о том, что формирование вариантной технологии должно осуществляться на основе технологических процессов (777), определяющих продолжительность кондиционной влажности в период уборки.

В качестве основных объектов исследований были использованы базовые таблица 1 и разрабатываемые варианты технологии уборки влажного льносырья.

Таблица 1

Технологические процессы базовых вариантов технологии (ВТ 01, 02) уборки льна-долгунца_

№ТП Технологические процессы Технические средства

ТП01 Теребление, очес, плющение, растил лент МТЗ-82 + JIK-4A

ТП02 Вылежка льносырья с получением тресты -

ТПОЗ Оборачивание лент в процессе вылежки Т-25А + ОСН-1Б

ТП04 Вспушивание лент Т-25А + ВЛ-3

ТП05 Естественная сушка льносырья в ленте -

тп об Подъем лент с формированием рулонов МТЗ-82 + ПРУ-200

ТП07 Погрузка рулонов в транспортное средство МТЗ-82 + ПРУ-0,5/0,6

ТП08 Перевозка рулонов на льнозавод КАМАЗ

ТП09 РаЭ1-рузка и формирование штабеля МТЗ-82 + ПРУ-0,5/0,6

Существует базовый вариант технологии (ВТ 04) уборки влажного льносырья в сложных погодных климатических условиях, связанный с ручной установкой льносырья в конуса для естественной сушки. В указанном ВТ добавлены такие 777, как формирование порций, подъем порций с установкой конусов массой 2... 3 кг, естественная сушка льносырья в конусах массой 2... 3 кг, расстил конусов в ленту.

Различие в вариантах технологий (ВТ) в основном заключается в изменении вида формирования тресты для естественной сушки и соответствующих этому технологических операций (777).

Рассмотрены перспективные варианты технологии уборки с естественной сушкой льнотресты на почвенных гребнях (ВТ 03), в конусах машинного формирования (ВТ 05, 06), в шатрах (ВТ 07), а также ВТ 08, связанный с переносом вылежки льносоломки на лето следующего года.

Большой вклад в разработку льноуборочной техники внесли отечественные учетные H.H. Быков, М.М. Ковалев, В.М. Луценко, В.И. Сизов, М.Н. трейдер, В.Г. Черников, результатом работы которых является КТС базовой технологии, используемый в настоящее время. Следует отметить, что разработка ТС проводилась в отрыве от технологии, то есть при разработке ТС не учитывались условия технологии и погодные условия. В результате существующая базовая технология уборки льна-долгунца оказалась неадаптированной к условиям производства. Это обуславливает существенное снижение качества тресты в период уборки в условиях повышенной влажности.

Существенный вклад в разработку методов формирования технической оснащенности сельскохозяйственного производства внесли отечественные ученые В.Г. Еникеев, Э.И. Липкович, В.Д. Попов, B.C. Сечкин, Р.И. Хабатов. Разработанные этими учеными методы формирования адаптивных технологий послужили базой при разработке методов формирования рациональных вариантов технологии производства льна-долгунца.

При разработке принципов и критериев формирования и выбора рациональных вариантов технологии были учтены разработки отечественных ученых Э. Мишук, П. Мюллера, И.М. Фомина, В.Д. Цветкова.

Изучение процесса естественной сушки тресты проводилось на основе работ A.B. Лыкова, С.С. Кутажеладзе, В.П. Бортшанского, А.И. Кирюшатова.

При разработке ТС и выборе рациональных рабочих органов были учтены работы С.А. Алферова, И.И. А}Угоболевского, А.Б. Лурье, В.Н. Особова, Г А. Хайлиса.

На основании анализа погодных условий, состояния тресты в период уборки и необходимости создания машинной технологии производства льна-долгунца для условий Северо-Западного региона РФ и поставленной цели по повышению эффективности технологии производства, были определены следующие задачи исследований:

- определить эффективность вариантов машинной технологии производства льна-долгунца, сформированных на основе рациональных 777 и разработанных перспективных ГС;

- определить эффективность перспективных ТС, разработанных на базе рациональных рабочих органов.

Для поставленных задач исследований были сформулированы следующие цели исследований:

1. Разработать принципы и критерии формирования и выбора рациональных вариантов машинной технологии производства льна-долгунца.

2. Сформулировать метод формирования машинной технологии производства льна-долгунца.

3. Сформировать варианты машинной технологии на базе эффективных 777 и перспективных ТС.

4. Разработать модели: урожайности льна-долгунца; состояния тресты в период уборки; продолжительности уборки; естественной сушки влажной тресты в различных видах формирования; алгоритма формирования и выбора рациональных технологий и оптимального КТС.

5. Обосновать критерии выбора рациональных рабочих органов и параметров ТС.

6. Разработать модели: обобщенного оценочного показателя эффективности ТС; оптимизации параметров рабочих органов ТС; прессования льнотресты; привода ТС; динамические модели ТС.

7. Разработать рациональные ГС для естественной сушки и подбора льнотресты.

8. Разработать автоматизированную компьютерную систему выбора рациональной технологии иКГС производства льна (АРМ технолога-льновода).

Второй раздел посвящен обоснованию принятого критерия оценки и выбора рационального ВТ технологии производства льна-долгунца. В качестве критерия эффективности технологии возделывания льна-долгунца принята прибыль от реализации фактического урожая волокна без учета снижения качества тресты в период уборки, а также величина снижения дохода за счет уменьшения урожайности по сравнению с планируемой.

Общий фактический доход Дф определяется по выражению:

дФ=у;р-в°:-цд:-у;р-в:-ц:+у;-цс, а)

где Уфяр - фактическая урожайность тресты, ц/га; Ввд'1 - выход длинного волокна, %; Цс" - цена одной тонны длинного волокна, руб; В, - цена одной тонны короткого волокна, руб; Ц," - цена одной тонны короткого волокна, руб; Уфс - фактическая урожайность льносемян, ц/га; Цс - цена одной тонны льносемян, руб.

Для определения фактической урожайности волокна Уф" и семян У/ используется выражение статистической модели урожайности, в которой данные величины связаны функциональной зависимостью с факторами (агроприемами), определяющими урожайность волокна и семян:

х2,...,х(). (2)

В качестве оценочного показателя выбора рациональной технологии принята прибыль от применения того или иного варианта технологии уборки влажного льносырья, которая определяется по выражению:

Пр-д* + де-(зт+зув), (3)

где Пр - прибыль от продажи льносырья в виде тресты или льноволокна, руб/га; Д,* - фактический доход от реализации льносырья, руб/га; Дс - доход от реализации льносемян, руб/га; Зт - производственные затраты при выполнении технологии возделывания льна-долгунца, руб/га; Зув - производственные затраты при выполнении технологии уборки льна-долгунца, руб/га.

При этом фактический доход от реализации льносырья определяется по выражению:

д*,-У7Ц7, (4)

где Уфтр - фактическая урожайность тресты, т/га; Цфтр - цена одной тонны тресты с фактическим сорто-номером.

По аналогичной зависимости определяется доход от реализации льносемян.

Одним из выходных параметров технологии производства льна-долгунца являются производственные затраты выполнения 777. Полная себестоимость возделывания определяется по известной методике. Исходная информация приведена в базе данных АРМа. Себестоимость выполнения 777 на уборке урожая определяется аналогично.

Оценку рациональности технологий целесообразно проводить по оценочному критерию снижения дохода за счет снижения качества тресты в период уборки, и снижению урожайности технологии возделывания.

Для определения качественных потерь льносырья в период уборки разработан алгоритм, который учитывает влияние погодных условий и вида формирования тресты в период уборки.

Снижение дохода АД за счет снижения качества тресты в период уборки определяется из выражения:

АЦ=(Ц::у;р)-(Ц;рУ;р), о

где ЦЛ* - стоимость тонны тресты с исходным Сорто-номером, руб.; Цф9 - стоимость тонны тресты с фактическим Сорто-номером, руб.

Величина снижения дохода характеризует эффективность ВТ уборки и ТС по сохранению исходного качества льносырья. Производственные затраты возделывания характеризует не только энергоемкость выполнения 777 и стоимостную величину ТС, но и полноту выполнение необходимых агроприемов. По величине производственных затрат в данном случае можно судить о величине урожая.

Низкая величина производственных затрат указывает, что основные технологические операции выполнены с нарушением норм (внесение минеральных удобрений, проведение подсева трав, выполнение всех операций: агротехнической борьбы с сорняками, предпосевной подготовке почвы и т.д.).

Необходимо отметить, что производственные затраты технологии уборки по вариантам изменяется только за счет использования перспективных ТС, так как модельный ряд ТС уборки льна ограничен. Таким образом, прибыль в данном случае характеризует как технологию возделывания (себестоимость, урожайность культуры), так и технологию уборки по величине поизводственных затрат и изменения дохода от снижения качества тресты в период уборки (рис. 1). Оценочный показатель оптимизации АД=Дт-Дф—> min; Дф = ЦыфУф',

п

Дпя = ЦцисУ«с, УФ + .

-Л

ТП06 01...06 п ТП 01 01...01 п

1_

КМ 01...Об

ВТ 01...08

ц I

Технология возделывания

о _.тах

Т (опт)

С„,—>гшп

У,„ —>тах

Г" >1 Технология производства Д - Цчуф Пр=Д-3,п~*

Технология —жих

уборки У4=У„-/7->тах

ЛГ/'-ЛС*'-/7->т ах -

Рис. 1 Структурная схема модели оптимизации технологии производства льна-долгунца: X, - агроприемы; КМИ - комплексы машин; 7770/ - технологические процессы технологии возделывания; Звоз - производственные затраты технологии возделывания, руб./га; Сет -себестоимость технологии возделывания, руб./т; Уис - исходная урожайность, т/га; Еур -энергоемкость технологии, МДж/га; 57Ш - вариант технологии уборки; Зуб - производственные затраты технологии уборки, руб/га; Су6 -себестоимость уборки, руб./т; Уф - фактическая урожайность, т/га; Мистр - исходный сорто-номер тресты; Ыфтр - фактический сорто-номер тресты; Ц- цена тресты, руб./т; С„р - себестоимость производства льнопродукции, руб/т; П - потери урожайности (т/га) и снижение качества (сорто-номера) тресты; Пр -прибыть, руб./га; Д-доход от реализации тресты, руб./га.

В общем виде оценочный показатель выбора рационального ВТ производства льна-долгунца принимается как:

\\ =Лх„цсп\ Д„,-АУФМШМФ\

Пр.

уФ-Ах\

(6)

л- - /(V«;,О ^ - Г{вт„Т^,Тм\

где Пр - прибыль, руб/га; Зпр - производственные затраты, руб/га; ДСИ - снижение дохода, руб/га; Уф - урожайность, т/га; X, - факторы (агроприемы), определяющие урожайность культуры; Пуй - снижение качества, %; Ту5 - продолжительность уборки, дней; Ткат) -продолжительность нахождения тресты в состоянии кондиционной влажности за агросрок, ч; Тсуш - продолжительность сушки тресты, ч.; Цсп - цена на средства производства, руб.; Цис, Цф - пена 1 т тресты с исходным и фактическим сорто-номером.

Оценочный показатель рациональности ВТ уборки льна-долгунца в общем виде принимается как:

уФ=Л*,\ Я? - /Кл)

Да, =

Туб ~ Авт^т^т^ псут = /(яг.л^л)

(7)

где Ыф"'' - фактический сорто-номер; Псут - суточное снижение сорто-номера; И'ср - средняя влажность льносырья, %; /„ - температура воздуха, °С.

и

Учитывая трудоемкость и необходимость решения многих технических вопросов, относящихся только к уборке льна, целесообразно разделить технологию производства льна-долгунца на технологию возделывания и технологию уборки. При этом технология возделывания связана с необходимостью применения и соответственно выбора эффективных 777 и прогрессивных агроприемов, с помощью которых можно получить максимальную урожайность и одновременно выбором рационального КТС, позволяющего выполнять необходимые 777 с минимальной энергоемкостью.

Технология уборки же связана с решением вопроса выбора рационального варианта машинной технологии, позволяющего сохранить исходную урожайность и качество льнотресты.

Все это определяет необходимость разработки метода формирования технологии и ТС производства льна, которые учитывают не только условия реализации технологии и их изменчивость и, как следствие, изменение состояния тресты за счет введения дополнительных 777, но и урожайность льна-долгунца как функцию управляемых факторов, полученную в результате многолетнего статистического анализа урожайности и используемых агроприемов.

В данном случае урожайность льна-долгунца описывается статистической моделью, а.условия технологии и состояния тресты - аналитическими зависимостями, составленными на основании классификации погодных условий. В результате метод формирования основан на синтезе аналитических и статистических моделей в виде эвристического моделирования вариантов технологии.

Формирование адаптивных технологий, определение состава КТС, имеющих наибольшую эффективность в заданных природно-климатических условиях, а также подготовка информации для принятия управленческих решений в процессе производства льна-долгунца представляет собой сложную многопараметрическую систему.

Для описания такой системы в виде информационной модели технология производства льна-долгунца представлена в виде пяти блоков (рис. 2).

Первый блок представляет собой технологию возделывания, исходными параметрами которой являются урожайность соломки и семян, исходный номер соломки и себестоимость возделывания. Входными воздействиями для технологии возделывания являются агроприемы (В), производственные условия (С), агротехнические требования (А).

Второй блок представляет 777 теребления, очеса и расстила лент соломки. Выходными параметрами данного 777 является фактическая урожайность семян Уф, т/га; фактическая урожайность соломки Уф, т/га; исходный сорто-номер соломки Nucc и продолжительность выполнения ТП Тщ тп, дней.

В данном случае в качестве входных воздействий можно принять погодные условия (вектор Е) и агротехнические требования (вектор Д).

Третий блок технологии представляет технологическую операцию (ТО) вылежки, как один из основных этапов технологии уборки. В качестве выходных параметров данной ТО приняты продолжительность вылежки Т„рвы„, дней, фактическая урожайность тресты Уфтр, т/га и исходный сорто-номер тресты Nucmp.

ЛЫЦХВГС}

в

Л=А2{КДЕ}

М X,

Возделывание А\

у;

Л Щ

и '•Ч'ГП \

Теребление, очес,

плющение и у*,

п расстил

А2 с

Л

IД

Л=АЗ{ЖЩ

У4=/<4{Ш/£}

Ж{

Вылежка АЗ К"

К'

V * »

в, к к Е.

л-'

Я,

к.

Iе■ 1£'- ......

Подъем льнотресты А4

\BT01

У.

ВТ 01

м

Л=А5\ОР)

н;

1Р> Iя' 1

Первичная переработка льнотресты А5

Рис. 2 Структурная схема модели урожайности и качества льносырья в процессе производства льна-долгунца: Х1 - вектор, представляющий агроприемы в соответствии с агротребованиями; В - вектор, представляющий агроприемы в соответствии с условиями технологии; Г - вектор, представляющий агроприемы в соответствии с почвенно-климатическими условиями; Е - вектор, характеризующий погодно-климатические условия в период уборки; С - вектор, характеризующий производственные условия; 3 - вектор, представляющий агроприемы при уборке в соответствии с условиями технологии; М - вектор, представляющий применение вариантов технологии уборки; I, - вектор, характеризующий эффективность рассматриваемых блоков модели; Д, Ж, И, К - вектора, характеризующие промежуточное состояние льносырья в период уборки и сроки выполнения основных операций; Р ~ вектор, представляющий комплекс мяльно-трепальных машин; О - вектор, характеризующий состояние тресты в период переработки на волокно.

Скалярный выход первого блока модели технологии возделывания

71 = АI {ХВГС} представляет собой результат преобразования входных векторов X, С, В, Г и определяет обобщенный показатель качества системы. Скалярный выход второго блока модели технологии возделывания записывается в виде:

72 = А2{КДЕ). Скалярный выход третьего блока модели: 73 = АЪ{ЖЗЕ). Скалярный выход четвертого блока: 74 = А4{ИМЕ}. Скалярный выход пятого блока: 75 = А5{ОР).

В качестве входных воздействий приняты погодные условия (вектор Е), условия технологии (вектор 3) и агротехнические требования (вектор Ж). В этом случае Ыисм = А3{ЖЗЕ}.

Четвертый блок технологии производства льна-долгунца представляет самый ответственный этап - подъем лент тресты с формированием рулонов, который включает и естественную сушку тресты в различных видах, формирование которых определяет ВТ и вид ТС, формирующего тресту для естественной сушки. В качестве выходных параметров данного блока технологии приняты: фактический сорто-номер тресты Ифтр, продолжительность уборки Т^ уд, дней; фактическая урожайность тресты Уф9, т/га. В качестве входных воздействий приняты: погодные условия (вектор Е), условия технологии (вектор К) и_агротехнические требования (вектор И). В этом случае М= {£, И, К).

Пятый блок технологии производства льна-долгунца представляет этап получения волокна в хозяйственных условиях и включает определение номера тресты, трепание, куделеприготовление. Качество (номер волокна) и выход длинного волокна зависят как от исходного состояния тресты по технологическим показателям: дезориентация стеблей, сцепляемость стеблей (качество формирования рулонов), исходный сорто-номер, так и от применяемого комплекса мяльно-трепальных машин. В качестве выходных параметров данного блока технологии приняты: фактический выход длинного волокна В™ (в %) и фактический номер волокна Ыф. В качестве входных воздействий приняты: фактический номер тресты кфтр, дезориентация стеблей в рулоне (вектор О), условия технологии переработки (вектор Р). В этом случае Вм = А5{0, Р}.

В общем виде математическая модель уборки льна-долгунца может быть записана в виде соотношений:

где Уф - фактическая урожайность, как вектор, т/га; Ут - планируемая урожайность, как вектор, т/га; X, - агроприемы, определяющие урожайность в виде матрицы постоянных и переменных значений факторов; Ыф' - сорто-номер льносоломки, как вектор, определяющий состояние льносырья в период приготовления; Ыф"* - сорто-номер тресты, как вектор состояния тресты в период уборки; погодные условия в виде матрицы постоянных и переменных значений факторов при приготовлении тресты; В Тс - технологическое состояние тресты в период переработки в виде матрицы постоянных и переменных значений факторов; £// - технология, как вектор управления состоянием урожая, соломки, тресты в период возделывания, уборки и переработки; -вектор управления состоянием урожая, соломки, тресты в период возделывания, уборки и переработки; и{ - технические средства, как вектор управления состоянием урожая, соломки, тресты в период возделывания, уборки и переработки; А' - вектор условий возделывания, уборки и переработки льносырья; В™ „ -выход длинного волокна как вектор состояния льносырья в период перераг ботки,

В третьем разделе рассмотрены модели и алгоритмы снижения качества тресты в период уборки, процесса естественной сушки влажного льносырья, продолжительности уборки.

(8)

Величина снижения качества тресты в период уборки зависит в основном от температуры воздуха влажности материала IV, продолжительности нахождения тресты во влажном состоянии Т^ (рис. 3):

и <р.

Г 1 ' 1

Рис. 3 Блок-схема модели определения качества льносырья: № — влажность льносырья, кг/кг; и - начальное влагосодержание льносырья, кг/кг; Iрв - влажность воздуха, %; Ув - скорость ветра, м/с; <„ - температура воздуха, °С; п,ю - количество повторных осадков, раз; Ткон0 - продолжительность нахождения тресты в состоянии кондиционной влажности, ч; Тс>ш - время сушки влажного льносырья, ч; Кисагр - коэффициент использования агросрока; Та,р - агротехнический срок уборки, дней; Туц - продолжительность уборки, дней; Ыж - исходный сорто-номер гресты; - фактический сорто-номер тресты; П^ - снижение качества льно-сырья в течении дня, %; Пуб - снижение качества льносырья за период уборки, %, Хь... ,Х„ I», Т^, Тсуш).

Экспериментальными исследованиями установлено, что снижение качества г- лосырья происходит по экспоненциальной (лента на почве, лента на травяном покрове, лента на гребнях) и полиномиальной (конус ручного формирования, конус машинного формирования, шатер) зависимостям (рис. 4). Данные зависимости описываются выражениями (9) - (14).

Среднестатистическая влажность тресты № колеблется от 24 до 38%, в зависимости от вида формирования:

У.. У*

■ 1,9924е~°,М311,

■ 1,8398е-олии',

1 В/ 01

■ ВТ04 = -0,0049*2 - 0,0207л' +1,9485, увго5 = -0,0047л:2 + 0,027х + 1,9413 , Уето4 = -0,0047х2 - 0,0362* +1,9253 .

Зная продолжительность уборки /7^- и потери за один день Я, определить полные потери П^:

П - = П -Т -

уо сут уо •

супн

(9) (10)

(И) (12)

(13)

(14) можно

Тогда исходный сорто-номер тресты:

Нис-Яф+П^, (16)

Исходный номер тресты на начало уборки определяется по фактическому номеру тресты по выражению (17) при уборке тресты для конусов и шатров, и по выражению (18) при уборке тресты из лент:

¿С-ЛГ7/М, (17)

(18)

где а - коэффициент снижения качества; Т^ - продолжительность уборки, дней; а - свободный член.

Значения а и а определяются на основании экспериментальных исследований. При этом соотношение Мф^/Ы^" для разных номеров тресты сохраняется, то есть величина потерь льно-сырья (в %) постоянная для каждого класса климатических условий и видов формирования. В связи с этим, на основании экспериментальных исследований в базу данных АРМа технолога-льновода вводятся данные по снижению качества за один день для всех принятых (¿¡и^и ВТ.

Для определения

продолжительности уборки влажного льносырья была разработана математическая модель. Продолжительность уборки определяется по выражению:

^уб ^ис.агр ^ агр ^см > (19)

где К11Сагр - показатель изменения агросрока; - продолжительность агросрока, дней; Тсм - продолжительность рабочего дня (смены), ч; Тсм = 8; 7; 6 ч.;

Показатель изменения агросрока К„сагр характеризует длительность периода, в течение которого возможно осуществлять подъем тресты кондиционной влажности и определяется по выражению:

лента на яр шатер

Рис. 4 Снижение качества льносырья в период уборки

К..

= Т„„/Т

ис агр агр ' конб »

(20)

где Тко„а - продолжительность нахождения тресты в состоянии кондиционной влажности в период уборки, ч.

Показатель использования агросрока Кис.агр позволяет сделать вывод о продолжительности нахождения тресты в кондиционной влажности в период агросро-

ка. При указанной влажности осуществляется процесс закатывания льносырья в рулоны или формирование кип из конусов машинного формирования.

Таким образом:

Туб = ^агр Тсы / Т. (21)

Для определения Ткт0 необходимо определить продолжительность сушки для погодных условий зоны (средней температуры, влажности воздуха, количества осадков и т.д.):

Тконд ~ Тбч суш Тсуип (22)

где Тб,суш- длительность периода благоприятного для естественной сушки (интервал между повторными осадками) в период уборки (агросрока), ч; Тсуи, - продолжительность сушки для условий зоны, ч.

Изучение процесса естественной сушки тресты в ленте и конусе позволило получить зависимость изменения влагосодержания в процессе сушки:

и = ир+[и0-ир]ф(А/^), (23)

где ир - равновесное влагосодержание тресты, кг влаги/кг сух.вещ.; 1/0 - начальное влагосодержание тресты, кг влаги/кг сух вещ.; г - продолжительность сушки, ч;

А = Хг/2а,

где а - коэффициент влагопроводности, м2/ч; X - толщина слоя ленты льна, м.

На основании зависимости (23) получено выражение для определения продолжительности сушки тресты в ленте и конусе:

т - X2/(Аг'а), (24)

= (25)

где \¥0, - соответственно начальная, равновесная и кондиционная влаж-

ность тресты, %; Ф{2) - интеграл вероятности; X = X/(2-/ат).

Для естественной сушки в шатрах изменение влажности тресты определяется по выражению:

(26)

На основании зависимости (26) продолжительность сушки тресты в шатрах определяется выражением:

г=5/С, (27)

где С - коэффициент сушки,

5 'ОФ'о-Непродолжительность периода, благоприятного для естественной сушки определяется по выражению:

Т„ суш ~ \fatp ~ ос ' 1агр ^м Ц^дм , (28)

где Тос - количество дней с осадками в месяц; Тан - продолжительность периода благоприятного для сушки в течение дня, ч; Г„ - количество календарных дней в месяце.

Все вышеуказанные показатели определяются на основании проведенного анализа многолетних данных по погодным условиям зоны и определения продолжительности сушки влажного льносырья в различных видах формирования (лента на почве, лента на гребнях, конуса ручного и машинного формирования, шатер).

При проведении оптимизации КТС рационального ВТ, продолжительность уборки определяется по выражению:

Туб = К,К.агрТагрТ^КТС , (29)

где КТс - показатель изменения количества ТС в комплексе. На основании разработанных алгоритмов подготовлен алгоритм выбора рациональной технологии уборки влажной тресты и оптимального КТС (рис. 5).

водства льна-долгунца:

Н- начало; А - анализ исходных данных; Ф - формирование и кодирование; В - ввод исходных данных; С - соответствие данных; К - код технологического процесса; ы - производительность, га/ч; 5 - объем работ, га; Т^ - агросрок, дней; Ц цены, руб.; П^ - погодные условия, мм/месяц; Т- длительность периода благоприятного для сушки, ч.; Ткт1(> - длительность периода кондиционной влажности, ч.; Т^ - продолжительность уборки, дней; П^ -снижение качества льносырья, %; Ы„с - исходный сорто-номер на момент начала уборки; Ыф -фактический сорто-номер; Д - доход от реализации, руб/га; - затраты на уборку льна, руб/га; Зяд - затраты на возделывание льна, руб/га; Уф - фактическая урожайность тресты, т/га; ...Хь - совокупность агроприемов; Цф -цена фактического сорго- номера тресты ., пуб, т,; Пр - прибыль, руб/га; пк - количество ТС в комплексе, шт.; Уп - планируемая урожайность, т/га; Ц„ - планируемые цены на исходное качество тресты, руб/т; Д„ - планируемый доход от реализации, руб/га; ВТ1у6 - вариант технологии уборки льна-долгунца; ВТит — вариант технологии возделывание льна-долгунца; л л:-0™" - оптимальный КТС.

Формирование оптимального КТС уборки влажной тресты проводим по критерию рациональности. Его величина определяется по выражению:

Кр-Поид1 Т'^ъ!, (30)

гае Ткмаф - фактическая продолжительность нахождения тресты в состоянии кондиционной влажности в агросрок, ч.; Г«»,/ - необходимая продолжительность периода кондиционной влажности льносырья для уборки тресты в агросрок, ч.

При Кр < 1 сформированный КТС нерационален.

Необходимая для уборки тресты в агросрок продолжительность периода нахождения тресты в состоянии кондиционной влажности определяется выражением:

^»^(ял), (31)

где 5 - объем работ, га; птс - количество технических средств при выполнении основного ТП (подъема тресты), шт.; ытс - производительность технического средства, га/ч.

Фактическая длительность периода кондиционной влажности в течение агросрока определяется по выражению (22).

Тогда

Та*-К-Кр г 5/{птси>гс). (32)

В настоящее время на уборке льна-долгунца принят базовый состав КТС уборки льна-долгунца в расчете на 100 га (табл. 2).

Таблица 2

Базовый состав КТС убо рки льна-долгунца

№№ пп Технологическая операция Марка трактора Марка сельхозмашины Кол-во агрегатов

1 Теребление льна и расстил лент МТЗ-82 ЛК-4А 3

2 Оборачивание лент в процессе вылежки (двукратное) Т-25А ОСН-1Б 2

3 Ворошение лент льна Т-25А ВЛ-3 1

4 Уборка лент с формированием рулонов МТЗ-82 ПРУ-200 3

5 Погрузка рулонов в транспортное средство МТЗ-82 ПРУ-0,5/0,6 1

6 Транспортировка рулонов МТЗ-82 2ПТС-4 3

7 Разгрузка и формирование штабеля МТЗ-82 ПРУ-0,5/0,6 1

Разработанные алгоритмы и анализ необходимой продолжительности периода кондиционной влажности тресты позволили составить алгоритм выбора оптимального КТС (рис.5).

В четвертый раздел посвящен рассмотрению принципов и критерия проектирования рациональных параметров ТС. Окончательный выбор параметров ТС предлагается проводить по обобщенному показателю Коб (рис.6):

где V,, - скорость ветра, м/с; IV - влажность тресты, %; Мк - масса конуса, кг; Н -толщина слоя тресты в конусе, м; 3„„'р - затраты на оправку конусов в период сушки, руб/га; 3„/с - затраты на оправку конусов при установке, руб/га; Зус - затраты на установку конусов, руб/га; - затраты на раскладку конусов в ленту, руб/га.

(33)

Погодные условия (В) _

2

о \о

Ь

ас ¡л

<и У X

и %<

X

к

\ X

0

1

Е

ес

а

Г)

' Тсмпе-

Кояпестео рй1урв осадков возцгха

Втаж- Л

нос п. Скорость ■отдух» ветра

Необходима» влажность

Необходима» устойчивость ^ Надежность _

техно тогяческого процесса

Зус

Коэффициент иедоль"ЮИЮИ эксплуатационного времени КоэффИДИС!

Уч

КГ готовности

ИИ

Технологический процесс формирования, установки, сушки, раскладки в ленту машинных конусов

т3 г

[ -'рас | -*опя

___А_

\ \ \

Й|/Дг =А{АБВ}_

Кошиш. влажность

Форммр лент

Повгар формир конусов

V

Условия технологии уборки (Б)

Рис. 6 Структурная схема модели выбора рациональных параметров подборщика (параметров камеры конусообразователя)

Условия технологии

I 1

1 г 4

1 и

г з

Н

к*

Т * УС

И'тг -*•

ДГ„

АЯ

Технологический процесс обработки почвы и посева комбинированным агрегатам

Тт

I * пас

I'" К Ь

А С.

Д У

Пр={А, Б, В) Пр

Погодные условия В

Рис.7 Структурная схема модели выбора рациональной технологической схемы комбинированного агрегата: Кае - качество подготовки почвы; - изменение тягового усилия при посеве, Н; ДН - изменение глубины заделки семян, см; г„ - температура почвы, °С; - влажность почвы. %; Т„ж - сроки посева; АСГ1р - изменение себестоимости технологии, тыс. руб/га; Д У - изменение урожайности, т/га.

Для ТС технологии возделывания льна-долгунца (комбинированный агрегат предпосевной обработки почвы и посева льна) выбор рабочих органов проводился по прибыли Пр, которая находится в функциональной зависимости от уро-

жайности У и себестоимости С„р, которые в свою очередь функционально зависят от изменения глубины заделки семян АН и тягового усилия Тус (рис.7):

При выборе рационального типа сошника для заделки семян льна была рассмотрена динамическая модель комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата. Для определения степени идентичности модели агрегата реальному объекту использовалась зависимость:

(г)1> =--• <35>

Согласно выражению (35) степень идентичности линейных динамических моделей при учете одной переменной будет равна квадрату коэффициентов корреляции между У(/) и Х({), Х(1 + Дт) ...Х(т + пАт), а при учете влияния нескольких переменных - квадрату множественного коэффициента корреляции.

Коэффициенты корреляции определяются по выражению:

Рх< (*■ + д Л -2а(г + пАЛ >(4 ¥„ (г + А

,(т + «Ат)/4) = j1™

J- , >tf* 1 _ II

(36)

где |Д| - определитель матрицы корреляционных функций; |а| - минор матрицы корреляционных функций.

Степень идентичности модели агрегата реальному объекту с учетом двух воздействий на глубину заделки семян А(1) профиля поверхности поля Z4(i) и колебаний рамы агрегата yrp(t) для дискового сошника с ребордами составила 0,768. Для килевидного сошника (влияние рамы не учитывается) степень идентичности модели Z4(r) - Д(0 составила 0,780.

Разработка динамической модели и данные о неравномерности заделки семян, полученные данные степени идентичности модели реальному объекту позволили по обобщенному показателю эффективности работы рабочих органов агрегата выбрать рациональный тип сошника - килеввдный для заделки семян льна, несмотря на значительное увеличение тягового усилия при его использовании.

Приведена модель обобщенного показателя выбора рациональных параметров подборщика для формирования и установки машинных конусов и прерывных шатров, модели оптимизации массы конуса по вероятности просыхания.

В общем виде задача оптимизации массы конуса по обобщенному показателю может быть записана в виде следующей модели:

ко6

S = V У = min,

Ы (37)

min(Z1)<Ä', <max(x,), t= 1...5.

Для решения задачи оптимизации была получена математическая модель процессов в виде зависимостей:

¥,=/{Х1гХ2,Х 3,Х„Х5). (38)

По исходным данным были рассчитаны уравнения регрессии следующих

видов:

/Коб \

У>ехр У1, I

I (39)

где У, - затраты и потери качества, входящие в обобщенный показатель; Х\ ...X, - факторы, влияющие на затраты и потери.

Результаты оптимизации массы конуса и стенки шатра по обобщенному показателю суммарных затрат на установку и формирование конуса и качественных потерь в процессе уборки представлены на рис. 8.

В зависимости от погодных условий оптимальная масса конуса колеблется от 6,0 до 8,0 кг, толщина стенки шатра от 190 до 210 мм.

3 £

е-

се м и

8£

>>

и

1200 1000 800

2

Ю 600 а.

400 200 0

Суммарные затраты (У 2 +У2 + У3 + У4

ИГ5) ! 1 А 1 /.

!

1

1

!

0 2 -ш = 30% -ш = 50 %

6 8 10 MtkC.CH

■ О) = 40 °/<йэнуса, кг

■га = 60%

12 14 16

Рис. 8 Зависимость затрат на проведение ТО от массы конуса

При проведении оптимизации массы конуса по продолжительности сушки учитывали увлажнение конуса от повторных осадков. В связи с этим для определения вероятности просыхания конусов различной массы использовали экспоненциальный закон распределения длительности периодов между осадками.

Плотность экспоненциального распределения имеет распределение в виде следующего соотношения:

/(а)=^-\ (40)

где X - параметр распределения; / - продолжительность интервала между осадками для f а ¿„и, ч.

Вероятность выпадения осадков для г а ^ определяется по выражению:

* О'= ¡Ае-;,Ж = - -е- - ( - ) .

(41)

•зад

где /¡щ) - заданная в данном случае продолжительность интервала, ч. Параметр распределения X определяется по выражению: Л = 1/т,,

(42)

где тх - математическое ожидание интервала между осадками.

Таким образом, вероятность того, что продолжительность сушки конуса окажется в интервале тх выразится в виде соотношения:

'зад

■ (43)

Номограмма определения массы конуса по вероятности просыхания представлена на рис. 9. Вероятность просыхания конусов с учетом повторных осадков колеблется отО 85 доО 94.

ж 1,3

3" 1,2

А

У О 1,1

*

А 1,0

К

X

К 1 0,9

0.8

Я)

0

£

ОС 10

&.

8 20

Л

А 30

* 40

5 50

■

-

I. роде ют тел мое пь с чикъ

! 1 0 , 5 2 0 2 5 5 0 3 5 4 0 5 S 0 5 } <5 0 6 5 7 0 ? 5

¡¡32 £5= ---- ......... ~.....

1 1 1

вероятность сушки, — экспоненциональный (вероятность высыхания конуса),

--т,=б кг, /,-12 °С-----тж~% кг, /к-12 "С ...... т, -10 кг, 4=12 °С

-----т,=6 кг, /,=10 °С----т, -% кг, <„=10 °С-----т,=10 кг, Г„=10 "С

- т,=6 кг, Г,=8 °С -----т„^8 кг. г,=8 °С ------ т,=10 кг, ?„=8 °С

Рис. 9 Номограмма выбора массы конуса в зависимости от погодных условий При выборе параметров подборщика шатрообразователя толщину стенки шатра и продолжительность сушки определяли, используя систему уравнений 44 (рис. 10):

Д9 Е'Р.НЩЯ

р^оо+^Х1-/^

^ п

г.

т =-

5 = -1п-

С И'.

коид р

И'.-*,

Я,

'У, = тш Х2 {Х2 гЛГД

где Х\ - толщина шатра, м; Нцт - расстояние от почвы до центра тяжести шатра, м; аш - угол при вершине шатра, град; 2Х, 20, 1 - высота приложения известной, нулевой и искомой скорости ветра, м; Ул - скорость ветра на высоте /- коэффициент трения; рт -плотность тресты, кг/м3; g' - лобовое сопротивление шатра,.

Задавшись значением исходной влажности тресты \У0, продолжительностью сушки Т^ определяем толщину стенки шатра Х\ из условия просыхания за заданный промежуток времени. После этого определяем толщину стенки шатра Хг из условия устойчивости. При этом дня принятого промежутка времени Х2 > Хх.

Окончательную толщину стенки шатра определяем по результатам оптимизации по обобщенному показателю К^, который учитывает устойчивость шатра в виде затрат на оправку шатра при установке и сушке; про-сыхаемость шатра в виде затрат на снижение качества в процессе сушки; производительность машин в виде затрат на установку шатра. При этом Х3 <Х2<Х\.

В пятом разделе представлен материал по разработке ТС для естественной сушки и подбора тресты: подборщик для формирования и установки машинных конусов (рис. И, а), прерывных шатров (рис. И, б), пресс-подборщик (рис. И, в), подборщик для сбора машинных конусов (рис. 11, г). Проведен выбор рациональных рабочих органов подъема тресты в накопительную камеру подборщика для формирования и установки машинных конусов (рис. 12). Разработана динамическая модель подборщика машинных конусов. Статистические характеристики модели представлены в табл. 3.

Анализ данных табл. 3 показал, что рациональным механизмом подъема тресты является механизм комплектации Г (рис. 12, г).

Рис. 10 Схема определения устойчивости шатра

Таблица 3

Статистические характеристики технологических показателей накопительной камеры

Комплектация

Математическое ожидание

Среднее квадратичное отклонение

Частота среза.

,,, | Время

Начальная частота,

.1 корреляционной

связи, мин

1 Входная |Выходная1 Входная'Выходная Входная Выходная'Входная Выходная!Входная 1 Выходная1 величина'величина величина величина|величина величина величина!величина!величина величина

Растянутость стеблей ¿¡(1), 1г(1)

А | 1,15 1 1,35 0,04 0,08 | 22 | 30 | 4 6 0,25 1

Б 1,15 1,27 0,04 0,06 1 22 28 4 4 | 0,15 0,20

В 1,15 | 1,20 0,04 0,05 22 26 ' 4 8 ! 0,15 1 0,18 !

Г 1,15 1,15 0,04 0,04 22 22 4 4 1 0,15 '~0,15 1

Параллельность стеблей Ш Ы)

А 20 1 34 0,03 0,06 18 26 2 4 1 0,30 0,40 ■

Б 20 28 0,03 0,05 1 18 24 , 2 4 I 0,30 0,35 !

В 20 | 24 0,03 0,04 18 22 1 2 4 Г 0,30 0,30 1

Г 20 , 21 0,03 0,03 , 18 20 2 2 ! 0,30 0,30 ,

I - подбирающий барабан, 2 - механизм подачи массы в накопительную камеру, 3 - накопительный барабан, 4 -камера предварительного формирования конуса, 5 -камера формирования конуса, 6 - гидромотор, идроцнлиндры 7 - раскрытия предварительной камеры, 8 - разворота камеры в продольно-вертикальной плоскости, 9 - разворота камеры в поперечно-горизонтальной плоскости, 10 - обжатия конуса

/ - подбирающий аппарат, 2 - механизм подачи в виде пуансона, 3 - полу винтовая камера, 4 - механизм включения рабочих органов, 5 - канал шатрсюбразователя, б - камера формирования шатра, 7 -отсекат—™

/ - барабан, 2 - зажимной транспортер, 3 - продольный транспортер, 4 — прижимные пругки, 5 - механизм прессования, б ~ механизм привода поршней, 7 - механизм узловязателей, 8 - механизм включения

1 - рама, 2 - рычаги, 3, 4 - С образные рычаги, 5,6-двухзвенные рычаги, 7- вал 8 - гядроцилнндр, 9 -навеска

Рис. 11 Технические средства для сушки и подбора тресты:

а - подборщик для формирования и установки машинных конусов; б - подборщик для формирования и установки прерывных шатров; в - пресс-подборщик гофрирующего типа; г -подборщик для сбора машинных конусов

При выборе рационального механизма подачи подборщика также стояла задача определения его параметров. Механизм подачи представляет собой криво-шипно-шатунный четырехзвенник (рис. 13). Проектирование таких механизмов связано с решением задачи о воспроизведении заданной траектории точки шатуна.

Известно, что траектория крайней точки шатуна должна двигаться по траектории эллипса. Определению подлежат следующие величины: ОА = Л3; АВ - И2; ВМ = /?3; ВС = Л4; ОМ = Я5; АС = к; координаты центра О (ад Уо) и угол наклона стойки выбранной системы координат.

Для этой цели рассматривается двухповодковый грузик первой модификации, присоединенный к стойке одного из крайних шарниров ОА = Н^, АВ = /?2; ВМ = й3; ВС = Я4; ОМ = Я5.

Между координатами точек С(хс;ус) и А(хл;ул) существуют соотношения:

хА = /\(хл,у),

Уг=Мх,,у).

(45)

(46)

2 3

Рис. 12 Варианты подъемно-подающих механизмов подборщиков: а - комплектации а; б- комплектации Б; е- комплектации В; г - комплектации Г 1 - подбирающее устройство; 2 - проталкивающий механизм; 3 - накопительная камера; 4 - камера предварительного формирования конуса; 5 - камера конусообразования

Рис. 13 Схема кривошипно-шатунного четырехзвенного механизма привода подающего пуансона подборщика-конусообразователя льна Для определения траектории точки С шатуна воспользуемся уравнениями прямой (47) и окружности (48) в системе координат ху:

(У - у. НУ2 - У)=(* - М*2 - х), (47)

{x-x0)2+{y-y0f=R2. (48)

При повороте на угол а,:

*„ = К, cosa,; (49)

yit = Я, sin а,. (50)

Местоположение точек х^, уъ. находится из выражений системы:

\{x2-xj +{Уг1-У1)2 =Rl,

jfa, - *зо У + (уи - У я У = R¡ • Решение системы уравнений (51) дает координаты х^ и уъ. В этом случае для определения окружности точки С воспользуемся соотношениями:

{у с - Ух ЖУг ~ У,)= (*с - х> Мх2~х>), (52)

Ус = У1 + 1(хс - *> М*2 - )hi -Уу). (53)

Длину шатуна определим по выражениям:

Lm: = (*п -хУ+(Ус , (54)

lac = (*С ~ххУ+ Шс - х\ V(x2 - )Ьг - ух Y • (55) Решение уравнений (53) и (55) позволяет определить координаты хс и ус положения точки шатуна.

Необходимо найти параметры четырехзвенного механизма Ль Л2, Л3, R4, Ks (рис. 13), которые позволяют получить заданную траекторию движения точки шатуна.

Решение данной задачи вручную не представляется возможным из-за громоздкости выражений (45)... (55). Поэтому в приложении Microsoft Excel 2000 была написана программа, облегчающая поставленную задачу. Программа в графическом виде показывает траекторию движения точки шатуна в зависимости от параметров шарнирного четы-рехзвенного механизма.

В результате графоаналитических исследований приняты следующие значения длин звеньев шарнирного четырехзвенного механизма: Л] = 270 мм; R2 = 830 мм; /?3 = 700 мм; Л4 = 1250 мм; Rs = 785 мм; высота накопительной камеры Н = 250 мм.

В процессе разработки модели формирования тресты в прямоугольные паковки получены зависимости по определению упругих сил при сжатии массы льна, сил внутреннего и внешнего трения.

Работа сил внешнего трения определяется по выражению (рис. 14):

5щах ^max Lxom-S

<7 - ~и Jp{s$)+U Г [dS/iL^ -5)] fp{s,rjk)drjk , (56)

0 0 о

где U - площадь поперечного сечения пресс-камеры, м2; S - ход поршня или упаковщиков, м; Р - давление в пресс-камере, Н/см2 (Па); Р = P(S); L^ - длина камеры, м; щ -ход поршня в текущий момент времени, м.

Работа внутренних сил трения определяется выражением:

=~ gjfeW + ^iisVkiW-^Wl. (57)

Работа на преодоление упругих сил:

Аупр = UPtA lg[l - (tf / A)]/lg[fo/Р\ [1 - (Я/А)!, {58)

где Д - напряжение на поршне под действием упругих сил, Н-м; Х- величина отхода поршня под действием упругих сил, м; Р0, Pt - давление на поршне при Х = 0аХ = Н, Па;

Используя полученные зависимости и экспериментальные данные получены составляющие полной работы прессования (табл. 4). Анализ полученных данных позволил сформулировать подход к выбору вида камеры прессования.

При формировании паковок до 20 кг камера должны быть открыта. Величина сил трения позволяет получить необходимую плотность. При формировании паковок массой более 200 кг целесообразно камеру прессования выполнить закрытой при неизменной длине камеры, так как силы трения не позволят преодолеть величину упругих сил и сил внутреннего трения, см. рис. 11 г.

. % Г

P(S, щ) ^

4

5

Рис. 14 Схема для определения работы сил внешнего трения, возникающих в камере прессования

Таблица 4

Составляющие полной работы прессования_

у, кг/м3 Л, м А аяеш Ау, ,кДж(%) Ауф кДж (%) А почи Лтутр,кДж(%)

96 0,225 2971 (57,9) 1618 (31,4) 551 (10,7)

120 0,370 3689 (38,7) 3076(32,0) 2847 (29,3)

136 0,515 4361 (23,2) 5696 (30,3) 8711(46,5)

о) ■■

в> )

I I

{--+ —е л

В, В, ,

,(59)

При рассмотрении модели привода пресс-подборщика для формирования прямоугольных паковок получена зависимость угловой скорости привода с использованием клиноременной передачи от параметров привода:

1 2 (в 2аГ

—. аг + \В--

2?, | ( В,

где 2 М = М тр -А,; Мтр - постоянный момент от сил трения в узлах кинетической цепи, Н-м; 1 - момент инерции, кг-м2; о> - угловая скорость, с"1; коэффициенты линеаризованной тяговой характеристики клиноременной передачи.

Используя полученное уравнение и экспериментальные данные по нагрузкам

в передачи и времени воздействия, получены графические зависимости изменения скорости вращения вала маховика и мощности, передаваемой приводом при различных нагрузках (рис. 15).

Перегрузок, возникающих при прессовании, можно избежать за счет изменения времени воздействия, путем использования двухпоршневого прессующего механизма.,см. рис. 11в.

В шестом разделе приведен материал по моделированию ВТ. Дано описание программы и исходные данные. Данные для АРМа технолога-льновода приведены в 7 таблицах (рис. 16).

■В' %

13 12

11 10 9 8 7 6 5 4

1 -о ъе 1

3

81 ■ 22 20 У3 -//

80 ■ 18 --со --М

■ 16 / / ^ "" Ач \ \ 1 /\ X \\

79 14- \

12

■ 78- 108 ■ ' ' /

' ' // / \ 4 г ч , *

■ 77- 6- '' /у/

4 ■

\ \

76 2 ■ ' \ * 1 1 1 > г 1 1

0 0 с

О 0,2 0,4 0,6 0.8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 Рис 15 Изменение скорости вращения вала маховика к мощности

на приводе в зависимости от вида нагрузки: 1 - продолжительность действия нагрузки 1,7 с: 2 - продолжительность действия нагрузки 1,27 с; 3 - уменьшении передаточного отклонения; 4 при применении маховика.

Рис. 16 Схема соединений таблиц данных

В качестве исходной в базу данных АРМа вводится следующая информация: площадь посевов льна; сорт льна-долгунца; планируемая урожайность; применяемый в хозяйстве севооборот; вегетационный период; норма внесения минеральных удобрений и гербицидов (т/га); агросрок основных 777; нормы высева семян льна; расчетное снижение качества и планируемый средний номер тресты; агротехнические приемы, повышающие урожайность и влияющие на сохранение качества льна-долгунца; погодные условия уборки и приготовления тресты; сроки выполнения работ.

АРМ технолога-льновода предусматривает возможность анализа вариантов базовой технологии и обоснование разработки перспективных ВТ, которые соответствуют заданным выходным условиям.

Разработанные на основе АРМа технологические карты сравниваемых ВТ дают полное представление о трудовых, энерго- и материальных затратах по каждому варианту, конкретные данные по качеству сырья и себестоимости ВТ. Анализируя эту информацию, можно сделать наиболее экономически обоснованный выбор одного из ВТ уборки.

Результаты выбора рационального ВТ и оптимального КТС представлены на рис. 17 - 19 и в табл. 5.

Рис. 17 Результаты выбора рациональной технологии (г„ = 8°С)

. 18 Результаты выбора рациональной технологии (/„ = 10°С)

1 * 1 1 т

1 ! 1 \| 1

! 36,5 1 52,7 1 67,2 1

количество осадков, мм

—♦— ВТ01 -Ж- ВТ 05

■ВТ 02 -ВТ 06

-ВТ 03 -ВТ 07

■ВТ 04

Рис. 19 Результаты выбора рациональной технологии = 12°С) Базовый вариант машинной технологии ВТ 02 рационален в погодных условиях и 0,ъ В погодных условиях £>2 и (>2, можно также использовать базовый вариант, но количество ТС должно быть увеличено в 1,7 раза. В сложных погодных условиях (З4 наиболее эффективен вариант ВТ 04 (ручная установка конусов с последующей раскладкой в ленту). Использование машинной технологии (ВТ 06) менее эффективно, так как производственные затраты в этом случае значительно выше по сравнению с ВТ 04. При отсутствии дешевой рабочей силы наиболее эффективен вариант технологии ВТ 06. Низкие закупочные цены не позволяют реально повысить эффективность машинной технологии в условиях повышенной влажности тресты, так как в этом случае введение дополнительных ТС приводит к увеличению производственных затрат. При реализации льносырья волокном эффективность машинной технологии в сложных погодных условиях становится реальной табл. 5.

Таблица 5

Эффективность технологии производства льна-долгунца

Показатели Фактические производственные затраты, тыс руб /га Затраты по интенсивной технологии с использованием АРМ, тыс руб /га

Уборка в благ nor уел 4,4 тыс руб/ га Уборка в сложн nor уел с прим руч труда 4,7 тыс руб /га Уборка в сложн лог уел с использов машинкой технологии Уборка в благ пог уел 7,4 тыс руб / га Уборка в сложн пог уел с прим руч труда 7,7 тыс руб/га Уборка в сложн пог уел с использов машинной технологии

Базовая без опт КТС 4,4 тыс руб/ га Базовая с опт КТС 5,4 тыс руб/га Перспект сопт КТС 5,2 тыс руб /га Базовая без опт КТС 7,4 тыс руб/ гв Базовая с опт КТС 8,4 тыс руб/га Перспект сопт КТС 8,2 тыс руб/га

Урожайность тресты, т/га 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 3,6 3.6 3,6 3,6 3.6

Урожайность семян, ц/га 1.3 1,5 1,5 1,5 1,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

Урожайность волокна, ц/га 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0

Выход длинного волокна, ц/га 3,6 3,4 3,0 3,4 3,4 7.3 7,1 5,4 6,5 7,8

Выход короткого волокна, ц/га 0,9 1,1 1,5 1.1 0,9 1,7 1,9 3,6 2,5 1,2

Доход от реализации тресты, руб /га 4320 4320 3240 4320 4320 8320 900 7500 8690 9000

Доход от реализации семян, руб /га 800 800 800 800 800 2500 2500 2500 2500 2500

Доход от реализации длин волокна, руб /га 21600 20400 18000 20400 20400 39000 37700 31500 34300 37800

Доход от реализации кор волокна, руб /га 1080 1320 1800 1320 1320 1800 2040 3000 2140 2040

Прибыль от реализации тресты, руб /га 1100 620 380 -80 120 3420 3800 2600 2740 3300

Прибыль от реализации волокна при переработке в хозяйстве, руб /га 7300 5900 1600 5210 5540 19400 17600 11809 15200 17100

'Производственные затраты по переработке тресты при урожайности 1,8 т/га - 10200 руб/га, при урожайности 3,6 т/га - 14300 руб/га

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработаны принципы и критерии формирования рациональных ВТ и оптимального КТС. В качестве показателя рациональности принят коэффициент рациональности равный отношению Тагр1Ту6^ < 1. В качестве критерия рациональности принят критерий полезности, а оценочный показатель критерия полезности - прибыль от применения того или иного ВТ.

2. Разработан метод формирования ВТ в виде эвристического моделирования на базе синтеза статистических и аналитических моделей .

3. Для погодных условий Северо-Западного региона РФ сформировано шесть ВТ возделывания и восемь ВТ уборки. Формирование проводилось на базе эффективных 777 и перспективного КТС. позволяющих повысить урожайность и уменьшить снижение качества тресты.

4. Разработана математическая модель и алгоритм определения качества тресты в период уборки. Использование алгоритма позволяет определить величину снижения исходного сорто-номера для всех видов формирования тресты. Разработана математическая модель естественной сушки тресты в ленте, конусах, шатре. На базе модели разработан алгоритм определения продолжительность сушки и продолжительности уборки в рассматриваемые календарные сроки уборки.

5. Разработан алгоритм выбора рационального ВТ и оптимального КТС, который отражает изменение дохода и производственных затрат за счет изменения качества льносырья и количества ТС.

6. Разработан метод выбора оптимальных параметров рабочих органов подборщика постановщика конусов и подборщика шатрообразователя с использованием обобщенного оценочного показателя эффективности работы, который учитывает условия технологии, погодные условия и технико-эксплуатационные показатели работы подборщика.

7 Разработана технологическая схема и динамическая модель почвообрабатывающего посевного агрегата льна, с помощью которой обоснован рациональный тип сошника.

8 Разработана математическая модель привода льноуборочных машин, на основе которой разработан пресс-подборщик с рациональным механизмом формирования кип.

9 Разработана математическая модель процесса прессования паковок сборщиком конусов (полная работа прессования), представленная как сумма составляющих работы: упругих сил, пластической деформации и сил внешнего трения.

10 Разработан графо-аналитический метод выбора рациональных параметров рабочих органов полборщика для формирования и установки машинных конусов.

11. Разработан перспективный КТС технологии производства льна-долгунца. Его использование позволяет адаптировать технологию к условиям производства за счет возможности увеличения продолжительности уборки без увеличения снижения качества тресгы.и тем самым применять на уборке льна машинную технологию в условиях повышенной влажности. Оптимизация КТС базовой машинной технологии в неблагоприятных погодных условиях при увеличении коэффициента Ктс с 1,0 до 1,7 увеличивает доход в 1 ¡1 раза, себестоимость в 1,11 раза. Прибыль при этом возрастает в 1,64 раза

12. На базе разработанных алгоритмов разработан АРМ технолога-льновода. Моделирование ВТ позволило выбрать рациональный вариант в зависимости от по-

годных условий. Использование рационального ВТ технологии возделывания позволяет повысить урожайность в 2 раза, использование рационального ВТ уборки в условиях повышенной влажности позволяет снизить затраты труда в 2 раза, уменьшить снижение качества льносырья до 10% Расхождение между расчетными и фактическими показателями эффективности вариантов технологии не превышает 15% .

13. Подтвержденный экономический эффект составил 346 тысяч рублей в год в ценах до 1990 года.

Основные положения диссертации опубликованы в 70 печатных работах. Основные из них:

1. Догановский М. Г., Клейн В. Ф., Петухов Б. С. Разработать технологию и комбинированный агрегат для совмещения операций предпосевной обработки почвы, внесения удобрений и посева зерновых культур, трав, льна применительно к условиям Северо-Запада // Научный отчет ВНИТИцентр по теме №71023504, 1971-75 гг.; инв. № В5520489 (в соавторстве).

2. Петухов Б.С. Пути увеличения производительности вязальных аппаратов // Лен и конопля. -1977. - № 7. - С 32-34.

3. Петухов Б.С., Вайнруб А.И. Комплексная механизация производства льна // Техника в сельском хозяйстве. -1981. - №7. - С. 14-15.

4. Петухов Б.С. Динамика привода вязального аппарата при формировании снопов льна увеличенной массы // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. -Л., 1982.-С. 133-138.

5. Вайнруб А.И., Гаубе В.А., Петухов Б.С. Индустриальная технология производства льна. - Л.: Колос, 1984. - 135 с.

6. Петухов Б.С., Янукович С.И. Определение энергозатрат при прессовании льна в кипы // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. - Л., 1984. - Вып. 42.

7. Петухов Б.С. Анализ процесса непрерывного формирования прямоугольных кип льна в закрытой камере // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. -Л., 1984.-С. 120-124.

8. Петухов Б.С., Калиничев A.B. Повышение пропускной способности пресс-подборщика льна И Тез. докл. науч.-производ. конф. - Вологда, 1984. - С. 56.

9. Петухов Б.С., Катченков С. А. Исследование процесса естественной сушки льносырья в конусах увеличенной массы // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. - Л., 1989. - Вып. 54. - С. 89-90.

10. Петухов Б.С., Катченков С.А. Естественная сушка конусов и бабок льна, сформированных подборщиком // Мат-лы научн.-практич. конф. «Пути интенсификации сельскохозяйственного производства в хозяйствах Псковской области». - Великие Луки, 1989. - С. 85.

11. Катченков С.А., Петухов Б.С. Математическая модель процесса естественной сушки конуса льносырья // Сб. науч. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. - Л., 1990.-Вып. 56.-С. 90-93.

12. Петухов Б.С., Лазарев A.B., Володько Н.И. Параметры камеры форми-

рования прерывистого шатра // Сб. научн. тр. Ш1ПТИМЭСХ ID-РФ. - СПб., 1992. - Вып. 61. - С. 146-154. Г ""«••нальнля

библиотека СНетербург О» WO m '

13. Петухов Б.С., Лазарев A.B. Математическая модель процесса естественной сушки льносырья в шатрах // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РФ. - СПб., 1993.-Вып. 63.-С. 48-63.

14. Петухов Б.С., Лазарев A.B. Влияние геометрических параметров прерывного шатра на его устойчивость и просыхаемость // Тез. докл. научн.-произ. конф. Ижевского СХИ. - Ижевск, 1993. - С. 71-72.

15. Петухов Б.С., Рудецкий C.B., Иванов В.ГО. Принципы и критерии адаптации технологий уборки льна-долгунца // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. -СПб., 1999. - Вып. 70. - С. 63-67. «

16. Петухов Б.С., Рудецкий C.B. Критерий выбора оптимальных параметров технического средства нарезки гребней для естественной сушки льносырья // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. - СПб., 2000. - Вып. 71. - С. 69-77.

17. Петухов Б.С., Рудецкий C.B., Шатров А.Е. Критерии выбора рационального варианта уборки влажного льносырья // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. -СПб., 2002. - Вып. 73. - С. 132-140.

18. Петухов Б.С., Шатров А.Е. Алгоритм формирования рациональных технологических процессов технологий уборки влажного льносырья // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. - СПб., 2002. - Вып. 73. - С. 124-131.

19. Петухов Б.С,, Рудецкий C.B., Чугунов Д.В., Шатров А.Е. Разработать научные принципы и методические рекомендации по обоснованию оптимальной технологии и комплексов технических средств уборки влажного льносырья путем выбора технических средств,адаптированных к условиям производства // Заключительный отчет. - гос. per. №01200000540; инв. №02200306336. - 1998-2003 гг.

20. Петухов Б.С., Рудецкий C.B., Чугунов Д.В., Шатров А.Е. Выбор рациональной технологии уборки влажного льносырья // Мат-лы 2-й междунар. на-учно-практич. конф. ВИМ. - М., 2003. - Том 148. - С. 76-83.

21. Петухов Б.С. Проектирование технических средств, адаптирующих технологию производства льна-долгунца к условиям Северо-Западного региона России.. - С.-Пб., СЗ НИИМЭСХ, 2005. - 161 с.

22. Петухов Б. С. Методы проектирования рабочих органов подборщика для формирования и установки машинных конусов льна. И Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - № 8 - С. 20-23.

23. Петухов Б. С., Максимов К. В. Метод выбора рациональных парамет- * ров камеры формирования конусов подборщика льна. И Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - № 9. - С. 29-33.

24. Петухов Б. С. Формирование и оценка эффективности адаптивной технологии производства льна-долгунца. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005. - № 8. - С. 27-33.

25. Петухов Б. С. Максимов К. В.Оценка эффективности технических средств уборки льна в условиях повышенной влажности. // Тракторы и сельскохозяйственные машины.. - 2005. - № 10. - С. 21-26.

26. A.C. 670273 (СССР). Вязальный аппарат / Петухов Б.С. и др. Заявл. 05.05.1977; Опубл. 30.06.1979. - Бюл. №24.

27. A.C. 725604 (СССР) Пресс-подборщик льна / Вайнруб А.И., Петухов Б.С. и др. Заявл. 10.04.1978; Опубл. 08.04.1980. - Бюл. №13.

28. A.C. 886805 (СССР). Пресс подборщик льна в кипах / Вайнруб А.И., Петухов Б.С. и др. Заявл. 04.07.1979; Опубл. 07.12.1981. - Бюл. №45.

29. A.C. 895339 (СССР). Механизм включения сноповязального аппарата / Вайнруб А.И., Петухов Б.С. и др. Заявл. 07.03.1979; Опубл. 07.01.1982. -Бюл. №1.

30. A.C. 882462 (СССР). Прицепной пресс высокого давления к пресс-подборщикам льна низкого давления / Петухов Б.С. и др. Заявл. 02.04.1980; Опубл. 23.11.1981. - Бюл. №43.

31. A.C. 990119 (СССР). Прицепной пресс высокого давления к пресс-подборщикам льна низкого давления / Петухов Б.С. и др. Заявл. 29.06.1981; Опубл. 23.01.1983. - Бюл. №3.

32. A.C. 1187748 (СССР). Вязальный аппарат снопов льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 24.05.1983; Опубл. 30.10.1985. - Бюл. №40.

33. A.C. 1158079 (СССР). Пресс-подборщик льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 08.12.1983; Опубл. 30.05.1985. - Бюл. №20.

34. A.C. 1528368 (СССР). Подборщик льна для формирования льнотресты / Петухов Б.С. и др. Заявл. 10.02.1988; Опубл. 15.12.1989. - Бюл. №46.

35. A.C. 1613036 (СССР). Агрегат для уборки льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 07.09.1988; Опубл. 15.12.1990. - Бюл. №46.

36. Патент 1794377А1 (RU). Подборщик лент льна / Петухов Б.С. и др.; НПО «Нечерноземагромаш»; Заявл. 20.08.1990; Опубл. 15.02.1993. - Бюл. №6.

37. Патент 2013919 (RU). Подборщик-шатрообразователь льна/ Петухов Б.С. и др.; Заявл. 11.12.1992; Опубл. 15.06.1994.-Бюл. №11.

38. A.C. 1658892 (СССР). Устройство для формирования паковок лубяных культур из конусов / Петухов Б.С. и др. Заявл. 26.01.1989; Опубл. 14.03.1991. - Бюл. №24.

39. A.C. 1071266 (СССР). Пресс-подборщик льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 01.12.1982; Опубл. 17.02.1984. -Бюл. №5.

40. A.C. 1329672 (СССР). Пресс пресс-подборщика льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 19.04.1985; Опубл. 15.08.1987.-Бюл. №30.

41. A.C. 1517826 (СССР). Подборщик льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 10.02.1988; Опубл. 30.10.1989. -Бюл. №40.

42. A.C. 1551278 (СССР). Льноуборочный агрегат / Петухов Б.С. и др. Заявл. 24.05.1988; Опубл. 23.03.1990. -Бюл. №11.

43. A.C. 1477305 (СССР). Вязальный аппарат снопов льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 13.04.1987; Опубл. 07.05.1989. - Бюл. №17.

44. A.C. 1695848 (СССР). Накопитель подборщика льнотресты / Петухов Б.С. и др. Заявл. 24.05.1989; Опубл. 07.12.1991.-Бюл. №45.

45. A.C. 1687099 (СССР). Пресс-подборщик льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 27.03.1989; Опубл. 30.10.1991. - Бюл. №40

Пописано к печати 3"?й&005

Объем 2 печ.л. Тираж 100 экз. Заказ № Ю5

Отпечатано на ризографе ГНУ СЗНИИМЭСХ

И 63 93

РНБ Русский фонд

2006-4 13445

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И ЕЕ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ.

1.1 Состояние вопроса.

1.2 Анализ погодных условий и состояние тресты в период уборки в льносеющих областях Северо-Запада России.

It 1.3 Технологии возделывания льна-долгунца в льносеющих областях

Северо-Запада России.

1.3.1 Влияние технологических процессов технологии на урожайность культуры.

1.3.2 Влияние приемов обработки почвы на урожайность льна и энергосбережение технологии.

1.3.3 Технология уборки льна-долгунца.

1.3.4 Влияние агроприёмов на урожай.

Ц 1.3.5 Агротехнические приёмы при уборке.

1.3.5.1 Плющение стеблей.

1.3.5.2 Оборачивание лент льна.

1.4 Структура и объекты вариантной технологии производства льнадолгунца. Классификация производственных и погодных условий.

1.4.1 Структура и объекты вариантной технологии производства льна-долгунца.

1.4.2 Классификация производственных условий технологии возделывания льнадолгунца.

1.4.3 Классификация производственных условий и способов уборки льна-долгунца.

2. ПРИНЦИПЫ И КРИТЕРИИ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА И ОПТИ-1 МАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ. МЕТОДЫ

ФОРМИРОВАНИЯ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИИ.

2.1 Обоснование принятого критерия выбора рационального варианта технологии производства льна-долгунца.

2.2 Принципы и критерии выбора рационального варианта технологии уборки льна.

2.3 Принципы и критерии оптимизации комплекса технических средств уборки льна-долгунца.

2.4 Методы формирования адаптивных технологий уборки льна-долгунца.

2.4.1 Состояние вопроса.

2.4.2 Основные этапы формирования адаптивных технологий производства льна-долгунца как сложных систем.

2.4.3 Формализованное описание технологии производства льна-долгунца.

Ц 3. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА.

3.1 Оценка модели урожайности льна-долгунца.

3.2 Критерии оценки вариантов технологии возделывания льна-долгунца.

• .3.3 Алгоритм выбора рационального варианта технологии возделывания льна-долгунца.

3.4 Модель снижения качества тресты в период уборки.

3.4.1 Уточненная декомпозиционная модель потерь льносырья.

3.4.2 Определение закона распределения потерь льносырья.

3.4.3 Определение математического ожидания потерь.

3.5 Алгоритм определения снижения качества льносырья.

3.6 Модель процесса естественной сушки тресты в конусе и ленте.

3.6.1 Определение коэффициентов влагопроводности по экспериментальным данным.

3.7 Модель процесса естественной сушки льнотресты в шатрах.

3.8 Алгоритм определения продолжительности сушки тресты в различных видах формирования.

3.8.1 Алгоритм определения продолжительности сушки тресты в конусе.

3.8.2 Алгоритм определения продолжительности сушки тресты в ленте.

3.8.3 Алгоритм определения продолжительности сушки тресты в прерывных шатрах. 3.9 Алгоритм формирования рациональных вариантов технологии уборки льна-долгунца на базе рациональных технологических процессов.

3.10 Оценка критерия формирования рационального комплекса технических средств вариантов технологии уборки льна-долгунца.

3.11 Алгоритм выбора рационального варианта технологии и оптимального комплекса технических средств производства льна-долгунца.

4. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛЬНА. 4.1 Принципы и критерии проектирования рациональных параметров р подборщиков льнотресты при адаптации их к условиям производства.

4.2 Модель обобщенного оценочного показателя выбора рациональных параметров подборщика для формирования и установки машинных конусов.

4.3 Модель оптимизации массы конуса по продолжительности суш* ки.

4.4 Модель обобщенного оценочного показателя выбора рациональных параметров подборщика для формирования и установки прерывных шатров.

4.5 Условие устойчивости шатра.

4.5.1. Определение толщины стенки шатра в зависимости от условий устойчивости и естественной сушки шатра.

4.6 Обоснование обобщенного оценочного показателя эффективности технических средств, формирующих крупные паковки.

4.7 Сравнительный анализ эффективности приводных механизмов технических средств, формирующих прямоугольные паковки.

4.8 Обоснование обобщенного оценочного показателя эффективности комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата льна-долгунца.

4.9 Динамическая модель комбинированного почвообрабатывающего f посевного агрегата льна.

4.10 Определение и анализ степени идентичности модели комбинированного агрегата его реальному объекту с учетом одного и двух входных воздействий.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ

СУШКИ И ПОДБОРА ЛЬНОТРЕСТЫ. 5.1 Обоснование необходимости и технологической схемы подбор-^ щика для формирования и установки машинных конусов.

5.1.1 Обоснование необходимости разработки подборщика для установки конусов машинного формирования.

5.1.2 Обоснование технологической схемы подборщика и принятых рабочих органов.

5.1.3 Обоснование выбора рационального механизма подачи тресты в накопительную камеру.

5.1.4 Проектирование четырехзвенного кривошипно-шатунного механизма, обеспечивающего движение пуансона по заданной траектории при подаче тресты в камеру подборщикаконусообразователя.

5.2 Обоснование принятой технологической схемы и параметров подборщика для установки прерывных шатров.

5.2.1 Обоснование необходимости разработки подборщика для формирования и установки прерывных шатров.

• 5.2.2 Выбор параметров привода камеры формирования шатра.

5.3 Обоснование технологической схемы и принятых рабочих органов подборщика для сбора конусов, формирования прямоугольных паковок и их погрузки в транспортные средства.

5.3.1 Анализ процесса прессования льнотресты в крупные паковки.

5.3.2 Обоснование технологической схемы и параметров прессовальной камеры и рабочих органов пресс-подборщика льна. ty 5.3.3 Обоснование технологической схемы и рабочих органов сборщика машинных конусов с формированием и погрузкой паковок массой до 100 кг в транспортные средства.

5.3.4 Модель привода пресс-подборщика для формирования прямоугольных паковок.

5.3.5 Обоснование технологической схемы и принятых рабочих органов пресс-подборщика гофрирующего типа. f 5.3.6 Обоснование технологической схемы и принятых рабочих органов сдваивателя лент.

5.3.7 Модель привода вязального аппарата льноуборочных машин.

5.3.8 Обоснование технологической схемы и принятых рабочих органов вязального аппарата.

6. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА СРАВ

НИТЕЛЬНОГО ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ ПРОИЗВОДСТВА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА. 6.1 Программа выбора рационального варианта технологии и оптимального комплекса технических средств уборки влажного льно-сырья.

6.1.1 Назначение программы.

6.1.2 Описание программы.

6.2 Порядок работы с АРМ технолога-льновода.

6.2.1 Инструкция по работе с программой «Лен-2001».

6.2.2 Разработка программного обеспечения выбора оптимального комплекса технических средств.

6.2.3 Исходная информация к программному обеспечению выбора оптимального комплекса технических средств.

6.2.4 Алгоритм работы программы «Лен-2002».

6.2.5 Инструкция по работе с программой «Лен-2002».

6.3 Результаты выбора рациональной технологии возделывания льна-долгунца. ф 6.4 Результаты выбора рационального варианта технологии уборки льна-долгунца.

6.5 Результаты выбора оптимального комплекса технических средств.

6.6 Результаты производственной проверки разработанной АРМа технолога-льновода

Лен-долгунец - ценнейшая техническая культура, используемая в медицине, пищевой и оборонной промышленностях. Основная ценность этой культуры заключается, прежде всего, в уникальных свойствах волокна - «северного шелка» - исходного сырья для изготовления тканей и крученых изделий.

На протяжении нескольких столетий Россия традиционно являлась крупнейшим мировым производителем и экспортером льноволокна и льняных тканей. В начале прошлого века из 1,5 млн. га мировых посевных площадей льна и 700 тыс. тонн производства льноволокна большая половина принадлежала России. От продажи льна за рубежом российская казна получала ежегодно до 90 млн. руб. золотом. Лен был доходной статьей экспорта и в советский период. Однако с начала 90-х годов прошлого столетия определилась устойчивая тенденция сокращения посевных площадей и производства льноволокна. К 2000 году посевные площади уменьшились в шесть раз - с 481 тыс. га в 1990 г. до 82 тыс. га в 2000 г. Одновременно резко снизились урожайность и качество льносырья. Урожайность не превышает 1,5.2,0 т/га, средний номер льнотресты - 0,75. Производство льна-долгунца в 1998 году стало нерентабельным, а РФ из экспортера льноволокна превратилась в импортера.

В то же время в мире наметилась устойчивая тенденция увеличения спроса на льняные ткани. Льносеющие страны увеличивают посевы и производство льна. Так, Китай увеличил производство льна в 1,5 раза. Страны Западной Европы на протяжении ряда лет собирают устойчивые урожаи льноволокна. Увеличению производства льна в этих странах способствует выделение постоянных субсидий. Сумма субсидий в льносеющих странах ЕЭС составляет до 1000 долларов на один га посевов. В Российской Федерации с 90-х годов государственные субсидии льносеющим хозяйствам резко снизились, что и явилось основной причиной крушения льняного комплекса. Одновременно переход экономики от жесткого планирования к рыночным условиям привел к диспаритету цен, когда разница в индексах цен на материально-технические ресурсы, необходимые для производства льна и льносырье превысила все допустимые границы. В этих условиях выращивание льна без государственного регулирования стало убыточным. Отсутствие необходимого финансирования производства льна привело к сокращению применения минеральных удобрений и других слагаемых урожайности. В результате в льняных севооборотах складывается отрицательный баланс питательных веществ, который неизбежно приводит к дальнейшему снижению урожайности сельскохозяйственных культур и, прежде всего, льна, наиболее требовательного к плодородию почвы. Возделывание льна без применения минеральных удобрений и химических средств защиты не дает результатов. Одновременно из-за отсутствия финансовых ресурсов в большинстве льносеющих хозяйств на протяжении 10 лет не обновлялся парк льноуборочной техники. В результате обеспеченность необходимой для уборки техники составила 30. .40%.

Существенное влияние на эффективность производства льна-долгунца оказывают и погодные условия зоны. Уборка льна в зоне проводится во второй половине августа и в сентябре, когда погодные условия неблагоприятны для проведения уборочных работ. Средняя влажность льносырья по зоне достигает 36%. В результате уборка растягивается на 40 дней при урожайности 2.4 ц/га. Отсутствие необходимых технических средств для проведения уборки в сложных погодных условиях приводит к ежегодным потерям 40.50% выращенного урожая [150]. При этом из-за разницы в климатических условиях невозможно использовать зарубежную технологию уборки льна, где уборка проводится за 10 дней. Посев льна в основных зарубежных странах-производителях (Франция, Бельгия) заканчивается в первой половине апреля, а в Северо-Западной зоне - во второй половине мая. В результате уборка в наших условиях проводится на 40 дней позже, что вызывает необходимость применения дополнительных технических средств, позволяющих адаптировать технологию к условиям производства. Однако к настоящему моменту указанных технических средств нет, что приводит к повышению себестоимости производимой продукции, снижению качества и делает ее неконкурентоспособной.

Особенность конечной продукции сельхозпроизводства - льнотресты -заключается в том, что она не может свободно реализовываться на рынке, так как требует обязательной дополнительной переработки на льнозаводах. При этом у хозяйств практически нет выбора покупателя из-за невозможности транспортировки льносырья на дальние расстояния и отсутствия условий для его хранения. Производители вынуждены сдавать льносырье на льнозаводы сразу же по мере его готовности к переработке. Хранение в поле приводит к снижению качества или полной гибели урожая. Низкая урожайность, низкий выход длинного волокна привели к тому, что отечественные закупочные цены на льносырье выше мировых почти в 2 раза. На мировом рынке цена тонны льноволокна составляет 1,2 тыс. долларов, цена отечественного длинного волокна составляет 2 тыс. долларов за тонну. Однако при этом только 1/6 часть дохода от реализации получает производитель. На Западе производитель получает 2/3 дохода, а 1/3 - переработчики.

Анализируя сложившуюся в отрасли ситуацию, необходимо отметить, что существенное влияние на нее оказала складывающаяся обстановка с численностью сельского населения. Производство льна-долгунца в зоне связано с необходимостью применения большого количества ручного труда. Отсутствие дешевой рабочей силы при одновременном отсутствии необходимых технических средств резко снизили рентабельность производства льна из-за низкого качества льносырья.

Проведенный анализ существующего положения в отрасли позволяет выделить две основные проблемы льноводства:

1. Низкая урожайность, низкий номер льноволокна;

2. Гибель урожая в период уборки до 40% и, как следствие, снижение выхода длинного волокна.

Первая проблема - низкая урожайность - обуславливается только несоблюдением технологической дисциплины при возделывании льна-долгунца из-за отсутствия необходимого финансирования отрасли. Для ее решения необходимо возобновление государственной дотации отрасли и устранение паритета цен на материально-технические ресурсы, необходимые для производства льна-долгунца и льносырья. Таким образом, решение первой проблемы не нуждается в специальных разработках.

Решение второй проблемы значительно сложнее, так как она обусловлена отсутствием необходимых технических средств для проведения уборки в сложных погодных условиях зоны и новой технологии для проведения уборочных работ в более ранние сроки.

Решение второй проблемы можно проводить в двух направлениях.

Первое направление работы - создание условий для проведения уборочных работ в благоприятных погодных условиях, то есть разработка новой технологии. Для этого необходимо:

- создание раннеспелого сорта льна-долгунца, позволяющего сдвинуть начало уборки на 10 дней;

- внедрение раздельной уборки, позволяющей начать уборку на 7. 10 дней раньше;

- проведение агроприемов (плющение, оборачивание), позволяющих сократить время вылежки на 7 дней.

В результате перечисленных мероприятий процесс вылежки может сократиться с 24 до 15 дней. Это позволит в целом осуществить подъем тресты на 30 дней раньше обычного, то есть провести основной технологический процесс (777) технологии в более благоприятных погодных условиях.

Оценивая перспективу первого направления решения проблемы гибели урожая в период уборки, необходимо отметить, что внедрение раздельной уборки на всей льносеющей площади в отдельные годы может привести не только к потере качества тресты, но и к гибели семян. Поэтому внедрение раздельной уборки необходимо проводить на ограниченной площади (не более 20.30%). То есть имеется необходимость применять комбинированный способ уборки, сочетающий прямую уборку и раздельную. Что касается агроприема -плющения стеблей, то здесь также не стоит проводить эту операцию на всей льносеющей площади, так как в случае плохих погодных условий перележка приведет к резкому снижению качества тресты.

Таким образом, наиболее эффективно решение указанной проблемы путем разработки технических средств, позволяющих адаптировать технологию уборки к сложным погодным условиям и осуществлять подъем льносырья без существенного снижения качества.

В 80-х годах прошлого столетия с участием автора началось проведение НИР, связанных с разработкой технических средств, адаптирующих технологию к условиям производства. Одновременно проводились работы по созданию технологии консервирования влажного льносырья. Однако разработанная технология не была востребована из-за больших затрат на сушку после консервации и существенного снижения качества из-за неравномерной обработки аммиаком.

Была проведена значительная работа по разработке технических средств для осуществления естественной сушки влажного льносырья, позволяющих адаптировать технологию уборки к условиям производства. В первую очередь это относится к созданию подборщика-конусообразователя для формирования и установки машинных конусов массой 6.8 кг и подборщика-сборщика конусов с формированием и погрузкой в транспортные средства цилиндрических паковок массой до 100 кг.

Опытный образец подборщика-конусообразователя прошел приемочные испытания на Калининской МИС в 1992 году. По результатам испытаний рекомендовано подготовить улучшенный образец, который был подготовлен в 19941995 гг. Однако из-за отсутствия финансирования испытания не были проведены.

Большая работа была проведена по созданию подборщика-шатрообразователя с установкой прерывных шатров длиной 2 м. Кроме этого, был разработан и испытан экспериментальный образец подборщика для сбора машинных конусов и подборщика-сдваивателя лент.

Для научного обоснования необходимости разработки указанных технических средств, позволяющих адаптировать технологию к условиям производства и решения проблемы сохранения качества льносырья за счет выполнения прогрессивных агроприемов, позволяющих сдвинуть сроки уборки на более ранние, была проведена НИР по разработке алгоритма и создания на его базе АРМа технолога-льновода по выбору рационального варианта технологии уборки влажного льносырья в условиях Северо-Западного региона РФ.

В АРМ технолога-льновода заложена исходная информация (база данных) по применению прогрессивных агроприемов по возделыванию и уборке льна-долгунца, выполнение которых позволяет увеличить урожайность в 2 раза, качество (номер тресты) - в 1,5 раза. Основное достоинство разработанного алгоритма и АРМа в том, что они дают достаточно убедительное научное обоснование необходимости разработки новых технических средств (ТС), с помощью которых будет создана машинная технология уборки льна-долгунца, адаптированная к условиям производства Северо-Западного региона. В исходную информацию АРМа были заложены данные о работе опытных и экспериментальных образцов подборщика-конусообразователя, подборщика-сборщика конусов, подборщика-шатрообразователя, подборщика-нарезчика гребней с расстилом на них лент льна, сдваивателя лент, подборщика для формирования прямоугольных паковок.

Анализируя сложившееся положение в отрасли, необходимо сказать, что для условий Северо-Западного региона РФ будут либо созданы ТС и комплексы машин машинной технологии уборки влажного льносырья, либо будут разработаны новейшие агроприемы, позволяющие эффективно использовать базовую машинную технологию за счет уборки льна в июле-августе. Применение существующей полумеханизированной технологии уборки влажного льносырья связано с использованием ручного труда, причем затраты труда на подъем и раскладку лент достигают 25 чел.-ч/га и при минимальных посевах льна в зоне 30 тыс. га необходимо привлекать в период уборки до 6.8 тыс. рабочих. В настоящий момент, как и в будущем, это невозможно сделать из-за резкого сокращения численности сельского населения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработаны принципы и критерии формирования рациональных ВТ и оптимального КТС. В качестве показателя рациональности принят коэффициент рациональности равный отношению Т^Ту^ < 1. В качестве критерия рациональности принят критерий полезности, а оценочный показатель критерия полезности - прибыль от применения того или иного ВТ.

2. Разработан метод формирования ВТ в виде эвристического моделирования на базе синтеза статистических и аналитических моделей .

3. Для погодных условий Северо-Западного региона РФ сформировано шесть ВТ возделывания и восемь ВТ уборки. Формирование проводилось на базе эффективных 777 и перспективного КТС. позволяющих повысить урожайность и уменьшить снижение качества тресты.

4. Разработана математическая модель и алгоритм определения качества тресты в период уборки. Использование алгоритма позволяет определить величину снижения исходного сорто-номера для всех видов формирования тресты. Разработана математическая модель естественной сушки тресты в ленте, конусах, шатре. На базе модели разработан алгоритм определения продолжительность сушки и продолжительности уборки в рассматриваемые календарные сроки уборки.

5. Разработан алгоритм выбора рационального ВТ и оптимального КТС, который отражает изменение дохода и производственных затрат за счет изменения качества льносырья и количества ТС.

6. Разработан метод выбора оптимальных параметров рабочих органов подборщика постановщика конусов и подборщика шатрообразователя с использованием обобщенного оценочного показателя эффективности работы ,.который учитывает условия технологии, погодные условия и технико-эксплуатационные показатели работы подборщика.

7 Разработана технологическая схема и динамическая модель почвообрабатывающего посевного агрегата льна, с помощью которой обоснован рациональный тип сошника

8 Разработана математическая модель привода льноуборочных машин, на основе которой разработан пресс-подборщик с рациональным механизмом формирования кип.

9Разработана математическая модель процесса прессования паковок сборщиком конусов (полная работа прессования), представленная как сумма составляющих работы: упругих сил, пластической деформации и сил внешнего трения.

ЮРазработан графо-аналитический метод выбора рациональных параметров рабочих органов подборщика для формирования и установки машинных конусов.

11. Разработан перспективный КТС технологии производства льна-долгунца. Его использование позволяет адаптировать технологию к условиям производства за счет возможности увеличения продолжительности уборки без увеличения снижения качества тресты.и тем самым применять на уборке льна машинную технологию в условиях повышенной влажности. Оптимизация КТС базовой машинной технологии в неблагоприятных погодных условиях при увеличении коэффициента КТс с 1,0 до 1,7 увеличивает доход в 1,2 раза, себестоимость в 1,11 раза. Прибыль при этом возрастает в 1,64 раза.

12. На базе разработанных алгоритмов разработан АРМ технолога-льновода. Моделирование ВТ позволило выбрать рациональный вариант в зависимости от погодных условий. Использование рационального ВТ технологии возделывания позволяет повысить урожайность в 2 раза, использование рационального ВТ уборки в условиях повышенной влажности позволяет снизить затраты труда в 2 раза, уменьшить снижение качества льносырья до 10% Расхождение между расчетными и фактическими показателями эффективности вариантов технологии не превышает 15 % .

13. Подтвержденный экономический эффект составил 458 тысяч рублей в год в ценах до 1990 года и 46 тысяч рублей в год.

1. Алферов С.А. Динамика зерноуборочного комбайна. М.: Машиностроение, 1973. - 256 е.

2. Артоболевский И.И., Блок З.Н., Добровольский В.В. Синтез механизмов. М.: Госиздат, 1944. - 385 с.

3. Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины, гидроприводы. М.: Машиностроение, 1970. -185 с.

4. Браславец Л.Б. Экономико-математические методы в организации и планировании сельскохозяйственного производства. М.: Экономика, 1971. -358 с.

5. Боярченкова М.М., Мухин В.В. Основные приемы совершенствования технологии приготовления тресты на льнище II Льняное дело. 1994. - № 2 - С. 25-27.

6. Боярченкова М.М. Технология приготовления тресты на почвенных гребнях // Достижение науки и техники АПК. 1999. - №9 - С. 22-26.

7. Боярченкова М.М., Быков Н.Н. Влияние сроков подъема тресты на ее качество // Лен и конопля. 1980 - №6. - С. 32-33.

8. Боярченкова М.М. Влияние способов содержания тресты на стлище и сроков ее уборки на качество льнопродукции. // Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок, 1982.-Вып. 18.-С. 135-139.

9. Быков Н.Н. и др. Уборка льна. Борьба с потерями продукции: приложение к журналу «Технические культуры». М.: Агропромиздат, 1990. — 80

10. Быков Н.Н. Обоснование рационального варианта подбора тресты в условиях повышенного увлажнения // Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок, 1983. -Вып. 20.-С. 61-71.

11. Быков Н.Н., Луценко В.М., Смирнов В.И. Справочник механизатора-льновода. -М.: Россельхозиздат, 1981. 238 с.

12. Бардовский А.Б. Додык Г.А. Влияние плотности почвы и равномерности глубины заделки семян льна на урожай. Записки ЛСХИ том 249 С.44-47 Л. 1974.

13. Вайнруб А.И., Гаубе В.А., Петухов Б.С. Индустриальная технология производства льна. Л.: Колос, 1984. - 135 с.

14. А.С. 725604 (СССР). Пресс-подборщик льна / Вайнруб А.И., Петухов Б.С. и др. Заявл. 10.04.1978; Опубл. 05.04.1980. -Бюл. №13.

15. А.С. 895339 (СССР). Механизм включения сноповязального аппарата / Вайнруб А.И., Петухов Б.С. и др. Заявл. 07.03.1979; Опубл. 07.01.1982. -Бюл. №1.

16. А.С. 886805 (СССР). Пресс подборщик льна в кипах / Вайнруб А.И., Петухов Б.С. и др. Заявл. 04.07.1979; Опубл. 07.12.1981. Бюл. №45.

17. Валге A.M. Математическое моделирование технологических процессов сельскохозяйственного производства по экспериментальным данным. Методические рекомендации. Л., 1980. - 83 с.

18. Воронов И.М. Курс теоретической механики. М.-Л., 1940. - 430 с.

19. Вихарев С.М. Совершенствование конструкции и технологических параметров машин для трепания льна: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Кострома, 2003. - 16 с.

20. Гинсбург А.С. Сушка пищевых продуктов. М.: Пищепромиздат, 1960.-387 с.

21. ГОСТ 24383-89 Треста льняная. Требования при заготовках. Введ. 01.01.1991. -М.: Изд-во стандартов, 1991. 13 с.

22. ГОСТ 2975-73 Треста льняная. Введ. 01.07.1973. М.: Изд-во стандартов, 1973.

23. ГОСТ 28285-89 Солома льняная. Требования при заготовках. Введ. 01.07.1990. -М: Изд-во стандартов, 1990.

24. Докин Б.Д. Зональная система машин для интенсификации растениеводства Западной Сибири: Автореф. дисс. . д-ра техн. наук. Новосибирск, 1984.-39 с.

25. Еникеев В.Г. Критерии и методы оценки технической оснащённости растениеводства и качества работы агрегатов с учетом вероятностной природы условия функционирования: Дисс. . д-ра техн. наук. JL: ЛСХИ, 1983. - 421 с.

26. Жученко А.А. Современные проблемы научного обеспечения растениеводства Центрального региона России // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 1996. - №5. - С. 20-24.

27. Жукевич К.И. Методы экономической оценки сельскохозяйственных машин и технологии. Минск: Урожай, 1974. - 174 с.

28. Иванцов Н.К. Лонтрел на посевах льна-долгунца // Технические культуры. 1993. - № 1. - С. 17-18.

29. Карпец И.П., Лихман Б.С. Влияние продолжительности послеуборочной сушки льносоломы в ленте на ее качество // Лен и конопля. 1983. -№3.-С. 39-40.

30. Карпунина Н.П. Предпосевная обработка почвы под лен комбинированными агрегатами // Льняное дело. 1993. - №2. - С. 15-16.

31. Катченков С.А. Параметры и режимы работы подборщика, обеспечивающие эффективное формирование конусов льнотресты: Дисс. . канд. техн. наук.-Л., 1991.-200 с.

32. Ковалев М.М., Козлов В.П. Плющильные аппараты льноуборочных машин. Тверь, 2002. - 208 с.

33. Ковалев В.Б. Прогрессивная технология уборки и реализации льна // Лен и конопля. 1983.-№2.-С. 18-21.

34. Каштанов А.Н., Лисецкий Ф.Н., Швебс Г.И. Основы ландшафтного экологического земледелия. М.: Колос, 1994. - 127 с.

35. Корнев В.Г. Количество влаги от почвы // Подпочвенное орошение. -М.-Л., 1953.-80 с.

36. Кутажеладзе С.С., Бортшанский В.М. Справочник по теплопередаче. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 414 с.

37. Краснощёков Н.В. Адаптивное техническое земледелие. // Мат-лы научно-практич. конф. «Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК», В ИМ 20-21 октября 1992 г. М., 1993.

38. Лакоть А.Ю. Пути энергосбережения при производстве продукции льна-долгунца // Льняное дело. 1994. -№1. - С. 14-16.

39. Левитский Н.И. Синтез механизмов. М.: Госиздат АН СССР, 1946.

40. Липкович Э.И., Бершицкий Ю.И. Методические основы проектирования и реализации региональных механизированных технологий и систем машин для производства продукции растениеводства. Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1995. - 164 с.

41. Луценко В.М. и др. Анализ формирования паковок льнопродукции в рулонных прессах различного типа // Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок, 1983. -Вып. 20.-С. 112-125.

42. Кирюшатов А.И. Тепло-массообмен в технологических процессах сельскохозяйственного производства. Саратов, 1980. - 145 с.

43. Лубнин М.Г. Влияние агрометеорологических условий на работу сельскохозяйственных машин и орудий. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 117 с.

44. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Колос, 1970.

45. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 472 с.

46. Лыков А.В. Тепло-массообмен. Справочник. М.: Энергия, 1971.560 с.

47. Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло и массопереноса. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 536 с.

48. Матюхин А.П., Тихомирова В .Я., Кудрявцев Н. Д. Совершенствование агротехники льноводства // Льняное дело. 1995. - №4. - С. 14-18.

49. Матюхина Т.Н. Способы основной обработки почвы под лен после зерновых предшественников // Технические культуры. 1994. - №1. — С. 12-13.

50. Михалевич B.C. Теория оптимальных решений. Киев: Наука, 1973.- 274 с.

51. Машелова А.С. Формирование хозрасчетных и конечных результатов в льняном подкомплексе АПК // Технические культуры. 1989. - №3. — С. 16-18.

52. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники /Под ред. Шпилько А.В. М., 1998. - 219 е., ч. 1,2.

53. Мельников С.В. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. — 168 с.

54. Мишук Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. М., 1990.-274 с.

55. Мухин С.П. Новые рабочие органы льняных сеялок // Льняное дело.- 1995.-№4.-С. 27-31.

56. Мухин С.П. Механизация уборки льна в странах Западной Европы // Достижение науки и техники АПК. 1998. - №2. - С. 22-24.

57. Никандрова Н.Л., Рысева Т.А. Основное направление селекционных работ по льноводству // Льняное дело. 1993. - №4. - С. 37-39.

58. Особов В.Н. Технологические основы расчета рабочих органов машин для уплотнения сеносоломистых материалов: Автореф. дисс. . д-ра техн. наук. Л.: ЛСХИ, 1971. - 50 с.

59. Перминов М.Д., Статников Р.Б. Многокритериальный подход к задаче идентификации структурно-сложных динамических систем. М.: Наука, 1987.

60. Петрушявичус. В.И., Любарский В.М. Активное вентилирование травяных кормов. Л.: Агропромиздат, 1986. - 96 с.

61. А.С. 670273 (СССР). Вязальный аппарат / Петухов Б.С. и др. Заявл. 05.05.1977; Опубл. 30.06.1979. Бюл. №24.

62. А.С. 882462 (СССР). Прицепной пресс высокого давления к пресс-подборщикам льна низкого давления / Петухов Б.С. и др. Заявл. 02.04.1980; Опубл. 23.11.1981.- Бюл. №43.

63. А.С. 990119 (СССР). Прицепной пресс высокого давления к пресс-подборщикам льна низкого давления / Петухов Б.С. и др. Заявл. 29.06.1981; Опубл. 23.01.1983. Бюл. №3.

64. А.С. 1187748 (СССР). Вязальный аппарат снопов льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 24.05.1983; Опубл. 30.10.1985. Бюл. №40.

65. А.С. 1158079 (СССР). Пресс-подборщик льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 08.12.1983; Опубл. 30.05.1985. Бюл. №20.

66. А.С. 1528368 (СССР). Подборщик льна для формирования льнотресты / Петухов Б.С. и др. Заявл. 10.02.1988; Опубл. 15.12.1989. Бюл. №46.

67. А.С. 1613036 (СССР). Агрегат для уборки льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 07.09.1988; Опубл. 15.12.1990.-Бюл. №46.

68. Патент 1794377А1 (RU). Подборщик лент льна / Петухов Б.С. и др.; НПО «Нечерноземагромаш»; Заявл. 20.08.1990; Опубл. 15.02.1993. -Бюл. №6.

69. Патент 2013919 (RU). Подборщик-шатрообразователь льна/ Петухов Б.С. и др.; Заявл. 11.12.1992; Опубл. 15.06.1994. -Бюл. №11.

70. А.С. 1658892 (СССР). Устройство для формирования паковок лубяных культур из конусов / Петухов Б.С. и др. Заявл. 26.01.1989; Опубл.. 1991. Бюл. №24.

71. Петухов Б.С., Лазарев А.В., Володько Н.И. Параметры камеры формирования прерывистого шатра // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РФ. СПб., 1992.-Вып. 61.-С. 146-154.

72. Петухов Б.С. Пути увеличения производительности вязальных аппаратов // Лен и конопля. 1977. - № 7. - С 32-34.

73. Петухов Б.С., Янукович С.И. Определение энергозатрат при прессовании льна в кипы // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. Л., 1984. -Вып. 42.

74. Петухов Б.С. Исследование рабочего процесса комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата // Тезисы докладов Ленинградского НТО.-Л., 1971.-С. 54-55.

75. А.С. 1071266 (СССР). Пресс-подборщик льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 01.12.1982; Опубл. 17.02.1984.-Бюл. №5.

76. А.С. 1329672 (СССР). Пресс пресс-подборщика льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 19.04.1985; Опубл. 15.08.1987.-Бюл. №30.

77. А.С. 1477305 (СССР). Вязальный аппарат снопов льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 13.04.1987; Опубл. 07.05.1989. Бюл. №17.

78. А.С. 1517826 (СССР). Подборщик льна / Петухов Б.С. и др. Заявл. 10.02.1988; Опубл. 30.10.1989. Бюл. №40.

79. А.С. 1551278 (СССР). Льноуборочный агрегат / Петухов Б.С. и др. Заявл. 24.05.1988; Опубл. 23.03.1990. Бюл. №11.

80. А.С. 1695848 (СССР). Накопитель подборщика льнотресты / Петухов Б.С. и др. Заявл. 24.05.1989; Опубл. 07.12.1991. Бюл. №45.

81. А.С. 1687099 (СССР). Пресс-подборщик льна в кипы / Петухов Б.С. и др. Заявл. 27.03.1989; Опубл. 30.10.1991.-Бюл. №40.

82. Петухов Б.С. Исследование комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата: Дисс. . канд. техн. наук. Уфа, 1973. - 181 с.

83. Петухов Б.С., Рудецкий С.В., Иванов В.Ю. Принципы и критерии адаптации технологий уборки льна-долгунца // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. -СПб., 1999. Вып. 70. - С. 63-67.

84. Петухов Б.С., Рудецкий С.В. Критерий выбора оптимальных параметров технического средства нарезки гребней для естественной сушки льносырья // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. СПб., 2000. - Вып. 71. - С. 69-77.

85. Петухов Б.С., Катченков С.А. Исследование процесса естественной сушки льносырья в конусах увеличенной массы // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. Л., 1989. - Вып. 54. - С. 89-90.

86. Петухов Б.С., Лазарев А.В. Математическая модель процесса естественной сушки льносырья в шатрах // Сб. научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РФ. -СПб., 1993.-Вып. 63.-С. 48-63.

87. Петухов Б.С., Шатров А.Е. Алгоритм формирования рациональных технологических процессов технологий уборки влажного льносырья // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. СПб., 2002. - Вып. 73. - С. 124-131.

88. Петухов Б.С., Рудецкий С.В., Шатров А.Е. Критерии выбора рационального варианта уборки влажного льносырья // Сб. научн. тр. СЗ НИИМЭСХ. СПб., 2002. - Вып. 73. - С. 132-140.

89. Повышение качества льнопродукции /под ред. А. Р. Рогаш. М., 1972.- 110 с.

90. Позднякова Б.А. Пути снижения энергоемкости производства льнопродукции // Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок, 1987. - Вып. 24. - С. 33-36.

91. Понажев В.П. Проблемы и пути совершенствования семеноводства льна-долгунца // Льняное дело. 1995. - №2. - С. 18-20.

92. Попов В.Д. Проектирование адаптивных технологий заготовки кормов из трав. СПб: НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1998. - 110 с.

93. Потарин А.А. Оптимизация процесса конвективного способа сушки стеблевого слоя льняной тресты: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Кострома, 1990.-210с.

94. Пашин Е.Н. Пути совершенствования технологий и оборудования в льноперерабатывающей отрасли текстильной промышленности // Тр. Костромского НИИ льняной промышленности. 1994.

95. Райбман Н.С. Что такое идентификация. М.: Наука, 1970. - 54 с.

96. Рогаш А.Р. Льноводство. М.: Колос, 1967.

97. Родионов Л.В. Способы и средства для очеса стеблей льна // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1980. - №11. - С. 22-23.

98. Родионов Л.В. Проблемы механизации уборочных работ в льноводстве // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1990. - № 6. - С. 27-28.

99. Романенко Т.В., Комов М.В., Тютюников А.И. Земельные ресурсы России, эффективность их использования. М., 1996. - 306 с.

100. Рудецкий С.В. Повышение эффективности технологии уборки льна-долгунца путем оптимизации комплекса технических средств: Дисс. . канд. техн. наук. СПб., 2004. - 189 с.

101. Сечкин B.C. Прогрессивные технологии и комплекс машин для заготовки и хранения кормов из трав в условиях Нечерноземной зоны РСФСР: Дис. д-ра техн. наук Л., 1979. - 460 с.

102. Справочник по климату СССР. Л.: Гидрометеоиздат. - Вып. 35, 38,46.- 1977, 1980,1988.

103. Сергеева Л.П. Эффективность управления качеством льнопродук-ции // Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок, 1983. - Вып. 20. - С. 22-27.

104. Сизов В.И. Исследование процесса установки льняной тресты в шатры: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -М., 1972. 16 с.

105. Сизов В.И. Разработка трудосберегающей технологии и комплекса машин для уборки льняной тресты в трудных условиях: Дисс. . д-ра техн. наук.-М., 1991.

106. Синицина С.М. Технология раздельной уборки льна // Сельскохозяйственные вести. 2002. - № 1(48) - С. 34-35.

107. Самарский А.А. Введение в численные методы. — М.: Наука, 1982.347 с.

108. Статников Р.Б., Матусов Н.Б. Многокритериальное проектирование машин // Новое в науке и технической сфере, математике и кибернетике. — М.: Знание, 1989-48 с.

109. Соловьев А.Я., Клятис Л.М. Учебная книга льновода. М.: Колос, 1980.-256 с.

110. Сафиуллин Р.В. Организационно-экономические основы эффективного функционирования льняного подкомплекса АПК (по материалам Тверской области): Дисс. . канд. экон. наук. Тверь, 2003.

111. Тимошевская О.Ю. Повышение эффективности машинной технологии производство картофеля на основе ее адаптации к почвенно-климатическим и производственным условиям: Дисс. . канд. техн. наук. СПб., 2001.

112. Тихомирова В.Я. Применение микроудобрений на посевах льна-долгунца // Технические культуры. 1993. - №3-4. - С. 19-20.

113. Тихомирова В.Я. Перспективные элементы технологии возделывания льна-долгунца // Льняное дело. 1994. - №1. - С. 17-19.

114. Тихонов В.А. Экономика и организация применения техники в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1972. - 343 с.

115. Труш М.М., Сергеев И.П., Марченков А.Н. и др. Справочник льновода. Л.: Агропромиздат, 1985. - 240 с.

116. Труш М.М. Что дает раздельная уборка льна-долгунца // Технические культуры. 1990. - №1. - С. 9-13.

117. Труш М.М. Раздельная уборка льна-долгунца // Технические культуры.- 1991.-№4.-С. 15-16.

118. Хабатов Р.Ш. Методика обоснования количественной структуры системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства // Оптимизация машинно-тракторного парка. М., 1985. - С. 5-7.

119. Хайлис Г.А. Теория и расчет льноуборочных машин. Елгава, 1973. -С. 223-232.

120. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация технологических процессов. Минск, 1979. - 181 с.

121. Хабатов Р.Ш. Научные основы и практические методы прогнозирования оптимальных параметров агрегатов и состава МТП. Киев, 1970. - 79 с.

122. Черников В. Г. Создание машин и технологий для возделывания и первичной обработки льна-долгунца // Льняное дело. 1994. - №4. - С. 17-21.

123. Черников В.Г. Изыскание и исследование рабочих органов для подъёма и выравнивания лент льнотресты: Дисс. . канд. техн. наук. Л., 1970.

124. Черников В.Г. Технологии и технические средства комбайнового и раздельного способов уборки льна: Дисс. . д-ра техн. наук. Тверь, 1999.

125. Черников В.Г. Машины для уборки льна (конструкция, теория и расчет. М.: ИНФРА-М, 1999. - 209 с.

126. Чугунов Д.В. Повышение эффективности технологии уборки льна-долгунца путем оптимизации параметров и режимов работы подборщика для формирования и установки конусов. Дисс.канд. техн. наук -СПб.,2004-178 с.

127. Шатров А.Е. Повышение эффективности уборки влажного льносырья путем выбора рационального варианта технологии: Дисс. . канд. техн. наук. СПб., 2003. - 201 с.

128. Шрейдер М.Н. Исследование, разработки и внедрение в производство льномолотилок и технологических процессов комплексной механизации уборки льна // Доклад . д-ра техн. наук. Л.: ЛСХИ, 1964. - С. 56-63.

129. Щербаков B.C. Комплекс машин для рулонной технологии // Технические культуры. 1989. -№1. - С. 5-7.

130. Юршиц И.А. Качество тресты в зависимости от сроков ее подъема. // Земледелие и растениеводство в БССР. Минск, 1988. - С. 85-89.

131. Юшков П.Л., Логинов А.И. Численный метод интегрирования одной системы дифференциальных уравнений тепло и массопереноса в случае переменной физической характеристики // Тепло и массоперенос. 1963. - Т. 5. -С. 48-59.

132. Фарлоу С. Уравнения с частичными производными. Справочник для научных работников и инженеров Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 384 с.

133. Hellemann N. Spindhormaske en alternative afgrode in den danske planteproduktionn. Godningen. 1987. - №4. - s. 10-11.

134. Mutz W. Im festen griff der Schwinger. DLG-Mitt. 1986. - №24. - s. 1310-1313.

135. Le lin fibre. Agriculture. 1986. -№509. - p. 13-16.

136. Rataj P. Problemy uspechu pripestovani lanu priadeho // Uroda. 1985. - №7. - p. 330-331.

137. Государственное научное учреждение «Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук»

138. Повышение эффективности производства льна-долгунца в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации путем выбора рациональной технологии и разработки адаптивных технических средств0520.01 — Технологии и средства механизации сельского хозяйства