автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Сдваивание лент льняной тресты

Условные обозначения.

Введение.

ГЛАВА 1. Обоснование направления исследований

1.1. Способы уборки льна-долгунца.

1.2. Сдваивание лент льна.

ГЛАВА 2. Выбор конструктивной схемы сдваивателя лент льна

2.1. Анализ и классификация сдваивающих устройств.

2.2. Конструктивная схема сдваивателя лент льна.

2.3. Балловая оценка сдваивателей.

Выводы.

ГЛАВА 3. Обоснование параметров и режима работы сдваивателя лент льна

3.1. Параметры конического барабана.

3.2. Условие чистоты подбора и кинематика подбирающего барабана с убирающимися пальцами.

3.3. Обоснование скоростного режима подбирающего барабана.

3.4. Определение выноса ленты льна за пределы поля.

Выводы.

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования сдваивания лент льна

4.1. Приготовление и переработка тресты из сдвоенных лент.

4.2. Параметры и рабочий процесс оборачиватепя-сдваивателя лент льна

4.2.1. Обоснование конструкции оборачивателя-сдваивателя.

4.2.2. Рабочий процесс оборачивателя-сдваивателя.

4.3. Программа и методика проведения исследований.

4.4. Результаты исследований.

Выводы.

ГЛАВА 5. Полевые испытания оборачивателя-сдваивателя льна ОСЛ

5.1. Параметры технической экспертизы.

5.2. Условия испытаний.

5.3. Результаты испытаний.

Выводы.

ГЛАВА 6. Энергетическая оценка сдваивания при уборке тресты

6.1. Составляющие энергозатраты.

6.2. Затраты энергии по сравниваемым технологиям уборки тресты.

Выводы.

Льноводство является важной отраслью народного хозяйства нашей страны. Лен используется в текстильной промышленности для изготовления различных тканей, применяемых в технике и быту. Льняные изделия бытового назначения обладают красотой, прочностью, устойчивостью к гниению, износоустойчивостью и гигиеничностью.

В семенах льна содержится [25] 35.42% высококачественного жира и до 23% белка. Льняное масло используют частично в пищу, но главным образом для технических целей.

В настоящее время возникла необходимость развития производства льна по причине отсутствия отечественного хлопка. Одновременно льнопродукция является важной частью экспорта. В 2000 г. продажа льна за рубеж принесла [10] 150 млн. долларов США. Это объясняется современной ситуацией на мировом рынке, ще цены на льносырье высоки. Так, например, 1 тонна длинного волокна стоит [75] от 1300 до 1600 долларов США, в зависимости от способа приготовления льнотресты.

В соответствии с этим, 19 декабря 1996 г. вышло постановление [37] Правительства Российской Федерации о Федеральной программе по развитию льняного комплекса России, подтверждающее актуальность научных исследований в области льноводства. В постановлении, в частности, говорится: "Государственному комитету Российской Федерации по науке и технологиям осуществлять финансирование научного сопровождения Программы за счет бюджетных ассигнований, предусмотренных государственным заказчиком на фундаментальные исследования и содействие научно-техническому прогрессу."

В настоящее время льноводство продолжает оставаться в кризисном состоянии. Валовый сбор льноволокна в 2000 г. составил 51 тыс. тонн при 135 тыс. тонн в 1986-1990 гг. [12]. За период с 1990 по 2001 гг. посевные площади сократились с 418 до 130 тыс. га. Одна из важных причин этому большие затраты энергии при уборке и переработке льна. Высокая энергоемкость производственного процесса объясняется, прежде всего, металлоемкостью и низкой производительностью применяемых технических средств.

Работа по решению этой проблемы проводится [72] по двум направлениям. Это модернизация конструкции машин и совершенствование технологий уборки и переработки льна.

В представленной диссертационной работе:

• обоснована эффективность применения операции сдваивания лент льнотресты при комбайновой уборке льна;

• разработана схема и определены параметры и режим работы машины для сдваивания лент льна.

Основные выводы

1. Сдваивание лент льняной тресты сокращает число проходов по полю рулонного пресс-подборщика в 2.3 раза, металлоемкость на единицу пройденного пути агрегата снижается в 1,8.2 раза.Объединение лент необходимо для создания оптимального слоя (1,5.3 кг на 1 метр длины ленты) как при уборке, так и при переработке льна.

2. Сдваивание лент перед формированием рулонов не влияет на качество тресты. При одно- и разносторонней направленности стеблей в сдвоенных лентах общий выход волокна - 28,2%.

3. Барабанный сдваиватель лент льна обеспечивает качественное объединение лент льнотресты, отличается низкой металлоемкостью, простотой конструкции и рациональным управлением процессами. Балловая оценка показала, что он превосходит по большинству оценочных показателей в 1,5.2 раза устройства барабанно-транспортерного и грабельного типов.

4. Подбирающий барабан сдваивателя имеет следующие параметры: длина барабана Ьб = 0,46 м; диаметры большого и малого оснований В -0,73 ми</= 0,35 м; угол конусности у = 45 град.

5. Оптимальный показатель Я кинематического режима работы сдваивателя равен 1,2 при радиусе среднего сечения барабана 7?ср= 0,25 м и высоте гребешка к- 0,03.0,04 м.

6. Расчетный вынос / ленты льна, полученный при показателе кинематического режима Я= 1,2 и потерях тресты 1%, составляет 1,4.1,5 м при допустимом значении 2 м.

7. Показатели растянутости Ел, разрывов лент Вл и выноса ленты /3 зависят от скорости движения сдваивающего агрегата. Показатель Вл не превысил допустимое значение 10% в пределах всего диапазона изменения Я= 1,0.1,2. Показатели Вл и /э соответствовали требованиям при Л = 1,2. Полученные значения экспериментального коэффициента выноса ленты (к[ — 1,19.1,22) указывают на соответствие экспериментальных и теоретических исследований.

8. Номинальная пропускная способность дон при влажности льна

50%, чистоте подбора - 99%, растянутости лент - 1,2 соответствует 1 кг/с.

9. Оборачиватель-сдваиватепь ОСЛ-2 по основным показателям полевых испытаний соответствует нормативной документации, кроме четырех показателей технического задания (ТЗ) и двух пунктов ГОСТ 12.2.11-85. Получены: производительность - до 3,2 т/ч; коэффициенты готовности - 0,93 и технологического обслуживания - 1,0.

10. Совокупные затраты энергии при использовании сдваивания снижаются в 1,8 раза, в сравнении с подбором одинарных лент. Затраты живого труда снизились - с 2,0 до 1,3 МДж/т. При сравнении новой технологии с уборкой в конусах установлено, что совокупные затраты последней выше на 16%. При этом затраты живого труда способа уборки со сдваиванием в 25 раз меньше.

1. Akt №05-17-96(4110132) государственных приемочных испытаний оборачиватедя льна OJI-1 / Калининская МИС. 1996. - С. 21.

2. Акт №09-27-90 (1180410) государственных приемочных испытаний опытного образца оборачивателя лент льна ОСН-1Б / Калининская МИС. 1990.- 18 с.

3. Афонин М.И., Корейский Н.Г. Высокоурожайный лен и комбайны // Лен и конопля. 1969. - №6. - С. 20-21.

4. Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон A.C. Теоретическая механика в примерах и задачах. М.: Наука, 1985. - Т. 2. - С. 52-54.

5. A.c. №1367899 (СССР). Мкл. А01 Д 45/06. Устройство для оборачивания и сдваивания лент льна. Беяьдейко Ю.Н., Кучинский Е.Т., Федоренко И.П. и др.

6. Боярченкова М.М., Быков H.H. Эффективность оборачивания тресты // Лен и конопля. 1974. - №9. - С. 30-31.

7. Быков H.H., Сизов В.И., Соснов В.И. Подъем льняной тресты из лент с образованием порций // Техника в сельском хозяйстве. 1974. - №8. -С. 61-62.

8. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1967. - 159 с.

9. Гиренко И.А. Исследование эффективности вариантов уборки льна-долгунца в условиях Полесья УССР // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1980. - №49. - С. 29-35.

10. Гранцев Д. Русский лен дороже доллара // Аргументы и факты. -2001.-№13.

11. П.Гуров И.Н., Кленин Н.И., Попов И.Ф. Машины для уборки и обработки зерновых культур (Теория, конструкция, расчет). М.: Машиностроение, 1964. - С. 221-225.

12. Данилова Т.А., Синицына С.M. Современные проблемы льноводства России // Итоги и перспективы развития селекции, семеноводства, совершенствования технологии возделывания и первичной переработки льна-долгунца. Торжок. - 2000. - С. 146.

13. Диденко Н.Ф., Черников В.Г. Уборка лубяных культур // Машиностроение. Энциклопедия. М., 1998. - T. IV-16. - С. 328-342.

14. Добронравов В.В., Никитин И.Н. Курс теоретической механики. -М.: Высшая школа, 1983. 575 с.

15. Доспехов В.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: Колос, 1972. - 266 с.

16. Дюев И.Ф. Лен-долгунец. М.: Колос, 1976. - С. 297.

17. Изучение влияния переворачивания разостланного льна на стлище (при комбайновой уборке) на выход и качество волокна в зависимости от толщины лент / Научный отчет ВНИИЛ Торжок, 1969. -61 с.

18. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. РД 10.8.9-90. М.: Колос, 1994. - 169 с.

19. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. М.: Агропромиздат, 1989.

20. Карпец И.П. Повысить качество сырья // Лен и конопля. 1985. -№4. - С. 14-15.

21. Кленин Н.И., Егоров В.Г. Расчет энергетических затрат на уборке кормов и зерна. М.: МГАУ, 1999. - 44 с.

22. Кленин Н.И. Сельскохозяйственные машины (Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы). М.: Колос, 1970. - С. 244.

23. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос, 1994. - 751 с.

24. Клятис Л. Сравнительная оценка способов уборки льна-долгунца // Техника в сельском хозяйстве. 1969. - N>8. - С. 15-16.

25. Кручинин М.И., Рогаш А.Р., Петрова Л.И. и др. Льноводство. -М.: Колос, 1967.-С. 10.

26. Луценко В.М., Труш H.H., Быков Ф.М. и др. Операционная технология производства льна. М.: Россельхозиздат, 1987. - С. 259.

27. Максимов Е.М. Механизированное оборачивание лент тресты // Лен и конопля. 1973. - №7. - С. 22-24.

28. Машины для уборки льна. Программа и методы испытаний. ОСТ 70.8.9-74. М.: Союзсельхозтехника, 1975. - 104 с.

29. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники М.: Минсельхозпрод, 1998.

30. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. М.: РАСХН, ВИМ, ЦНИИМЭСХ, ВИЭСХ, 1995.-94 с.

31. Никифоров А.Н., Токарев В.А. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. М.: ВИМ, 1995.

32. A.c. №1628917 (СССР). Мкл. А01 Д 45/06. Устройство для подбора и сдваивания лент льна. Огнев Е.М., Смирнов В.И., Броцман А.И. и др.

33. Отчет об итогах научной и производственной деятельности за 1996-2000 годы / Научный отчет ВНИПТИМЛ Тверь, 2000. - С. 19-20.

34. Отчет о результатах научных исследований за 1999 год / Научный отчет ВНИПТИМЛ Тверь, 1999. - С. 10.

35. Отчет ЦНИПТКИМЛ по договору № 80.001-94. Разработать и испытать сдваиватель лент льна. Тверь, 1994. - 13 с.

36. Отчет ЦНИПТКИМЛ по договору М> 80.001-96. Разработать и испытать сдваиватель лент льна. Тверь, 1996. - 17 с.

37. Постановление Правительства Российской федерации № 1498 от 19 декабря 1996 г. о Федеральной целевой программе "Развитие льняного комплекса России на 1996 2000 годы".

38. Проблемы научно-технического обеспечения льноводства // Тезисы докладов научной конференции. Минск, 1996. - С. 7-8.

39. Протокол №09-47-90 (2181710) государственных периодических испытаний ворошилки лент льна BJI-2 / Калининская МИС. 1990. - С. 18.

40. Протокол №09-38-90 (2180910) государственных периодических испытаний подборщика-порциеобразователя ПНП-3 / Калининская МИС. 1990. - С. 20.

41. Протокол №05-09-96 (1110082) государственных приемочных испытаний оборачивателя льна навесного ОЛН-1 / Калининская МИС. -1996.-С. 8.

42. Протокол №06-47-92 (3540710) государственных приемочных испытаний рулонного пресс-подборщика ПРУ-200 / Калининская МИС. -1992.- 26 с.

43. Протокол №7-44-85 (3013610) государственных приемочных испытаний самоходного сдваивателя лент льна U-20 / Западная МИС. -1985.-95 с.

44. Протокол №05-23-00 (9050036) предварительных испытаний сдваивателя-оборачивателя лент льна ОСЛ-2 / Калининская МИС 2000. -29 с.

45. Рыбкин A.A., Рывкин А.З., Хренов Л.С. Справочник по математике. М.: Высшая школа, 1975. - С. 83-84.

46. Самокиш М.И., Ягодин Г.П. Соломку нужно переворачивать // Лен и конопля. 1968. - №7. - С. 21-22.

47. Сизов В.И. Разработка трудосберегающей технологии и комплекса машин дня уборки льняной тресты в крупных паковках. Дис. . докт. техн. наук. Тверь, 1991. С. 29.

48. Сизов В.И., Сизов И.В. Новые конструкции оборачивателей льна II Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. - №3. - С. 28-30.

49. Сизов В.И., Сизов И.В. Разработка технологий и машин для уборки льнотресты //Сб. науч. тр. ВИМ. М.: 2000. - Т. 132. - С. 49-51.

50. Сизов В.И., Сизов И.В. Сдваиватель лент льна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. - №8. - С. 27-30.

51. Сизов В., Сизов И., Чарцев И. Оборачиватели льна // Сельский механизатор. 1999. - №9. - с. 12.

52. Сизов И. И сдваивает, и оборачивает // Сельский механизатор. -2001. Моб. - С. 16.

53. Сизов И.В. Сдваиватель лент льняной тресты // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. - №5. - С. 41-42.

54. Сизов И.В. Снижение энергозатрат при уборке льняной тресты // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2001. - №8. - С. 9.

55. Слоневский Б.Ф., Старченко Л.Е., Андрушкив М.И. Микологические процессы и качество тресты // Лен и конопля. 1972. -№9. - С. 36-37.

56. Справочник инженера-механика сельскохозяйственного производства. М.: Информагротех, 1995. - 576 с.

57. Соловьев А.Я. Льноводство. М.: Колос, 1978. - С. 170-171.

58. Соловьев А.Я. Льноводство. М.: Агропромиздат, 1989. - С. 203.

59. Соснов В.И., Луценко В.М., Тарлецкий А.Г. Уборка льна-долгунца по интенсивной технологии. Торжок, 1988. - 20 с.

60. А.с. МЬ1662406 (СССР). Мкл. А01 Д 45/06. Устройство для подбора и сдваивания лент льна. Терехин В.А., Ковалев М.М.

61. Технологические карты по возделыванию, уборке и первичной обработке льна-долгунца. Торжок, 1978. - 30 с.

62. Треста льняная. ГОСТ 2975-73. М.: Изд-во стандартов, 1973.17с.

63. Труш М.М., Сергеев И.П., Марченков А.Н. и др. Практическое руководство по освоению интенсивной технологии возделывания льна-долгунца. М.: Агропромиздат, 1986. - С. 40.

64. Турбин Б.И., Рустамов С.И. Сборник задач по теоретической механике. К.: Выща школа, 1978. - 158 с.

65. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. М.: Колос, 1994. - 169 с.

66. Черников В.Г. Изыскание и исследование рабочих органов для подъема и выравнивания лент льнотресты. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Торжок, 1969. 22 с.

67. Черников В.Г. Исследование работы льноподборщика с подпружиненными пальцами //Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1971. -№11.

68. Черников В.Г. Исследование работы подборщика льнотресты с ротационно-колебатеяьным комлеподбивателем // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1969. - №5. - С. 24-25.

69. Черников В.Г. Машины для уборки льна (конструкция, теория, расчет). М.: ИНФРА-М, 1999. - С. 22.

70. Черников В.Г. О выборе показателя кинематического режима подборщика//Сб. науч. тр. ВНИИЛ. Торжок, 1974. - №11. - С. 215-218.

71. Черников В.Г. Технологии и технические средства комбайнового и раздельного способов уборки льна. Дис. докт. техн. наук. Тверь, 1999. -86 с.

72. Черников В.Г., Ковалев М.М. Перспективная техника в льноводстве // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. - №9. -С. 13.

73. Шпилько A.B. Приспособление для оборачивания и совмещения валков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1976. -№11.-С. 48-49.

74. Шпилько A.B. Технологии и машины для заготовки грубых кормов в крупных прямоугольных тюках. М.: ИНФРА-М, 1998. - 262 с.

75. Flax and hemp in the world. Euroflax. Newsletter. 1997, N2, p. 6.