автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологий и технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов

доктора технических наук
Юхин, Геннадий Петрович
город
Оренбург
год
2006
специальность ВАК РФ
05.20.01
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование технологий и технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологий и технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов"

На правах рукописи

Юхин Геннадий Петрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАГОТОВКИ И ПОДГОТОВКИ К СКАРМЛИВАНИЮ КОРМОВЫХ КОРНЕПЛОДОВ

05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Оренбург - 2006

Работа выполнена в Башкирском государственном аграрном университете (БГАУ)

Научный консультант - Доктор технических наук, профессор

Карташов Лев Петрович

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Терехов Олег Николаевич

Доктор технических наук, профессор Некрашевич Владимир Федорович

Доктор технических наук Иванова Анастасия Петровна

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Всероссийский научно - исследовательский и проектно технологический институт механизации животноводства» (ГНУ ВНИИМЖ)

Защита состоится 28 февраля 2006 г. в 10й5 часов на заседании диссертационного совета Д 220.051.02 Оренбургского государственного аграрного университета по адресу: 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомится « библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан « 24 » января 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, доктор технических наук, {у^Р/Г* М.М. Константинов

профессор

ло/^ 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Переход к новым формам хозяйствования и сложившийся диспаритет цен на продукцию животноводства и оборудование с энергоносителями привел к значительному снижению уровня сельскохозяйственного производства, как в России, так и в Республике Башкортостан. В наибольшей степени это коснулось животноводства, с 2000г по 2004г поголовье коров в сельхозпредприятиях РБ сократилось на 30% и все эти годы животноводство работало с убытком. Не высокая продуктивность коров (2100-2300 кг/год) усугубляет положение дел в молочном животноводстве.

Кормовые корнеплоды, в частности кормовая свекла, повышают продуктивность сельскохозяйственных животных, т.к. содержат много витаминов, сахара, микроэлементов. Они являются молокогонным кормом, в суточный рацион коров можно включать несколько десятков килограммов кормовых корнеплодов. Однако, как правило, кормовые корнеплоды присутствуют в суточном рационе коров всего в количестве 3-4 кг., а иногда и вовсе отсутствуют из-за больших проблем, связанных с их заготовкой и подготовкой к скармливанию.

Поля под кормовой свеклой имеют небольшие размеры, особенно теперь с появлением фермерских хозяйств, поэтому использовать здесь мощные шес-тирядные уборочные машины, применяющиеся для уборки сахарной свеклы, не рационально. Кроме того, кормовая свекла в августе и начале сентября убирается для подкормки коров, а затем уже идет ее основная уборка. Поэтому технологические приемы, отработанные на уборке сахарной свеклы должны быть приспособлены для заготовки кормовой свеклы.

Другая сложность использования кормовых корнеплодов связана с трудоемкостью подготовки их к скармливанию. В типовых схемах кормоцехов предусматривается мойка корнеплодов. Это влечет за собой повышенные расходы тепла на поддержание положительной температуры в кормоцехе, расходы воды до 250 кг на 1 т корнеплодов и существенные сложности со стоками загрязненной воды в зимнее время. В существующих измельчителях корнеплодов значительная доля энергии расходуется не эффективно. Нет единого подхода к формированию и совершенствованию работы комплекта машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов. Указанные сложности на фоне постоянного повышения тарифов на энергоносители, делают кормовые корнеплоды фактически недоступными дня кормления сельскохозяйственных животных. Именно поэтому совершенствование технологий и технических " средств для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов является неотложной проблемой в молочном животноводстве, имеющей большое народнохозяйственное значение. . Цель исследования - обоснование ресурсосберегающих технологий и

технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.

Объект исследования - технологические процессы заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов и устройств для их осуществления. _

ГЖ. НАЦИОНАЛЬНАЯ | библиотека I

С.П» оэ

Предмет исследования ~ взаимосвязи технологических и конструктивных параметров процесса очистки и измельчения, а также режимов работы очистителей и измельчителей кормовых корнеплодов.

Методы исследований: Системный и структурный анализ и синтез; методы теоретической механики; теории вероятностей; методы математического и физического моделирования; моделирование на ЭВМ; экспериментальные методы.

Научная новизна работы состоит в обосновании и разработке технологий и технических средств для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, обеспечивающих улучшение качественных показателей, снижение энергозатрат и экологической нагрузки на окружающую среду.

Разработаны математические модели взаимодействия тел очищаемого вороха с рабочими органами очистителей кулачкового и шнеково-вальцового типа, позволяющие определять и регулировать силовое воздействие на почвенные комки и корнеплоды.

Новизна предложенных разработок подтверждена 9 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, 2 свидетельствами на официальную регистрацию программ для ЭВМ.

Практическая ценность работы: Разработаны технологии заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, как для крупных сельскохозяйственных предприятий, так и для фермерских хозяйств, и комплект машин для их реализации, отличающихся низкими удельными энергозатратами.

Разработаны инженерные методы расчета рабочих органов машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, позволяющие теоретически определять их рациональные параметры, производительность и потребную мощность.

Результаты научно-исследовательских разработок доведены до стадии макетных образцов.

Апробация: Основные положения диссертации доложены на Всесоюзной научно-технической конференции «Итоги и перспективы развития конструкций машин для производства сахарной свеклы и кукурузы на зерно» (УкрНИИС-ХОМ, 1976г) на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ХИМЭСХ (1973-1976гг), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава БГАУ (1977-2005гг), на научно-практической конференции «Проблемы сельского хозяйства и пути их решения» (ПГСХА, 2001 г), на международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития АПК регионов России» (Уфа, 2002г), на международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003г), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России», (Уфа, 2003г), на Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005г), на научных конференциях ОГАУ (2003-2005гг), на семинаре заведующих кафед-

рами «Механизация животноводства» (МГАУ, 2003г.), на международных научных конференциях ВНИИМЖ (2004,2005гг).

Реализация результатов диссертационных исследований: Разработанные технологии и технические средства для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, представляющие собой значимую практическую ценность, внедрены в хозяйствах Республики Башкортостан. Научно-методические материалы по расчету и проектированию очистителей и измельчителей корнеплодов используются в учебном процессе при чтении лекций, выполнении курсовых и дипломных проектов, учебно-исследовательских работ на инженерных факультетах 29 сельскохозяйственных ВУЗов России. Кроме того, материалы работы отражены и реализованы в двух учебных пособиях с грифами МСХ и УМО и двух программах для ЭВМ:

Юхин Г.П. Алгоритмическое и программное обеспечение для расчетов параметров средств механизации животноводческих ферм. - Уфа: БГАУ, 2002. -188 с.

Ананьин А.Д., Юхин Г.П., Нешитая Г.Ф. Бизнес-планирование в дипломных проектах по механизации производства и переработки продукции животноводства. - Уфа: БГАУ, 2002. - 105 с.

Свидетельство (РФ) об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610989. Шнек наклонный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005.

Свидетельство (РФ) об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610990. Шнек вертикальный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005.

Публикации: Содержание диссертации отражено в 56 печатных работах общим объемом 36,8 пл., в т.ч. в 16 статьях в центральных журналах и трудах ведущих ВУЗов и НИИ, двух учебных пособиях с грифами МСХ РФ и УМО, монографии, рекомендации Россельхозакадемии и одиннадцати авторских свидетельствах, патентах и свидетельствах о регистрации программ. Лично автору принадлежит 26,6 усл.печ.л.

На защиту выносятся следующие положения:

• разработка структурной модели формирования и совершенствования работы комплекта машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов;

• обоснование ресурсосберегающих технологий заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов;

• теоретические модели взаимодействия кулачков очистителя с телами очищаемого вороха, теоретические положения по обоснованию параметров и режимов работы кулачкового очистителя кормовых корнеплодов;

• теоретические модели движения корнеплода при взаимодействии с рабочими органами шнеково-вальцового очистителя, теоретические положения по обоснованию параметров и режимов работы устройства шнеково-вальцового типа для сухой доочистки кормовых корнеплодов;

• обоснование экологической и экономической эффективности предложенных технологий и технических средств.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы из 201 наименования. Работа изложена на 272 страницах машинописного текста, содержит 95 рисунков, 27 таблиц и 6 приложений.

Личный вклад автора во всех этапах выполнения диссертации является определяющим. Лично автором разработаны основные теоретические положения работы, программа и методики исследования.

Под руководством и при непосредственном участии автора разрабатывались технические задания и документация при проектировании опытных образцов предложенных устройств, выполнялись экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях, обрабатывались и анализировались результаты, давалось научное обоснование выводов и рекомендаций. В работах, выполненных в соавторстве, автором сделан основной вклад, им сформулированы цели и задачи исследования, обобщены результаты.

Огромную благодарность и признательность автор выражает научному консультанту д.т.н., проф. Л.П. Карташову.

Под руководством автора в решении отдельных вопросов, связанных с изготовлением и исследованием рабочих органов принимали участие к.т.н., доц. В.М. Мартынов, к.т.н. A.A. Катков, А.М. Калимуллин. Всем им автор выражает искреннюю благодарность.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении Дана общая характеристика рассматриваемой проблемы, обоснована актуальность работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние проблемы, ее содержание и задачи» обобщен материал и дана оценка современным технологиям и техническим средствам для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов. Выполнен анализ и разработана классификация очистителей корнеклубнеплодов от почвы. Дана характеристика условий функционирования технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов в республике Башкортостан. Сформулированы цели и задачи исследований.

Значительный вклад в решение вопросов очистки корнеплодов от почвы внесли: Аванесов Ю.Б., Арданов Ч.С., Безрукий Л.П., Бессарабов В.И., Бонда-ренко И.И., Брусиловский Ю.Р., Васин В.Д., Внуков И.Т., Грозубинский В.А., Денисенко И.И., Дудка В.В., Жамьянов Ч.Д., Катков A.A., Кузьминов В.Г., Ли- ( хачев Ю.В., Малыхин Ю.З., Мартынов В.М., Найданов С.А., Петров Г.Д., Погорелый Л.В., Портянко А.И., Татьянко Н.В., Таушканов A.C., Титенок A.B., Шабельник Б.П. и др. Различным аспектам в области конструирования винто- «i вых конвейеров посвящены работы: Васильковского С.М., Волкова Ю.И., Григорьева А.М., Желтова В.П., Красникова В.В., Криповецкого В.В., Новширва-нова А.Г., Штукова Н.К. и др. Вопросы технологии возделывания, свойств кормовых корнеплодов, их использования рассмотрены в работах: Алтухова М.К., Анискина В.И., Бочкарева Е.А., Гарькавой В.В., Горкуши А.Е., Киреева В.Н.,

Кононова М.С., Кузеева Э.М., Кургак В.Г., Маковецкого O.A., Мельниковой М.А., Михеева В.В., Петрова A.B., Умова С.С., Фомичова A.M., Хайруллина Р.В., Шашкова A.M., Швецова И.А. и др. Вопросом резания кормов, совершенствованию измельчителей, оценки качества приготовления кормосмесей посвящены работы: Горячкина В.П., Желиговского В.А., Ермичева В.А., Карта-шова Л.П., Кузмича Я.А., Курдюмова В.И., Лахонина H.A., Мещерякова Б.В., Ожигова В.П., Резника Н.Е., Сабликова Н.В., Соловьева С.А., Сыроватки В.И., Тудель Н.В. и др. Вопросы технико-экономического обоснования конструктивных и технологических решений освещены в работах Морозова М.Н., Миткова В .В., Шугалки А.Г. и др.

Исследования, проведенные ими, свидетельствуют - процесс очистки корнеклубнеплодов от мелкой сыпучей почвы и прочных почвенных комков выполняется на различных типах очистителей по соответствующим признакам разделения (рисунок 1).

(МютпЕлик/рш/феплоМ 1

| Зля отделения от сухой, мелкой а*у£й поч1ы\ \ ßm отделения от прочных почбенных какой

Признак разделения компоненте/б Вороха

Рисунок 1 - Классификация очистителей корнеклубнеплодов от почвенных примесей

В соответствии с целью поставлены следующие задачи исследований.

1. Разработать структурную модель формирования и совершенствования работы комплекта машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.

2. Разработать энергосберегающие технологии заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.

3. Определить взаимосвязи конструктивных параметров кулачковых очистителей с показателями технологического процесса очистки кормовых корнеплодов.

4. Определить взаимосвязи конструктивных параметров шнекового очистителя с показателями технологического процесса сухой доочистки кормовых корнеплодов.

5. Обосновать параметры и режимы работы кулачкового, шнеково-вальцового очистителей и ножевого измельчителя корнеплодов.

6. Определить снижение экологической нагрузки на окружающую среду при реализации предлагаемых технологий.

7. Обосновать технико-экономические показатели энергосберегающих технологий заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.

Вторая глава «Концепция формирования комплекта машин и совершенствование технологий для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов» посвящена разработке структурной модели процесса формирования и совершенствования комплекта машин, преобразующего массив кормовых корнеплодов на поле в компонент кормовой смеси для животных в кормоцехе и совершенствованию технологий для заготовки и подготовки кормовых корнеплодов к скармливанию.

За основу структурной модели процесса формирования и совершенствования комплекта машин была принята структурная модель бахчеуборочного комплекса, предложенная О.Н. Тереховым. Данная структурная модель применена для комплекса заготовки кормовых корнеплодов. Преобразующая техническая система представлена здесь в виде двух частей: преобразующей технической системы на поле (\У)) и преобразующей технической системы на ферме разделенных звеном усиления (к) и блоком запаздывания (т) (рисунок 2).

Рисунок 2 - Структурная модель (по О.Н. Терехову) процессов формирования и совершенствования работы комплекта машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов

Параметры состояния объекта на поле (диапазон разброса размеров корнеплодов, диапазон усилий связи корнеплодов с почвой, диапазоны углов трения корнеплодов и почвы, допустимая скорость встречи корнеплода с неподвижной поверхностью) обозначены через f2, fз и - параметр состояния объекта на ферме (температура корнеплодов). Параметры состояния среды на поле (влажность почвы, плотность почвы, наличие сорной растительности, неровности рельефа почвы) обозначены как Ьь Ьг, Ь3 и Ь*. Ь5 - параметр состоя-I ния среды на ферме (температура окружающего воздуха). - функция состоя-

ния среды и объекта к началу уборки кормовых корнеплодов, Т2 - функция состояния среды и объекта к началу подготовки корнеплодов к скармливанию. А I - ворох корнеплодов после уборки, А1 - ворох корнеплодов после хранения, В

- компонент кормовой смеси, С - почвенные примеси. 7-г, Ъъ - показатели качества уборки кормовых корнеплодов (потери, повреждения, наличие почвенных примесей в ворохе корнеплодов), Ъ\, - соответствующие требуемые качества уборки кормовых корнеплодов. ЪА 25 - показатели качества компонента кормовой смеси (размеры частиц, наличие почвенных примесей).

ЪС - соответствующие требуемые качества компонента кормовой смеси, иь и2 и , 1)2 - блоки формирования требований к объекту и среде на поле и на ферме. V], У2 и VI, \г - блоки формирования качеств объекта и среды на поле и на ферме.

Концептуально-экспериментальные основы создания шнеко-вых очистителей корнеклубнеплодов

Конструктивные параметры очистителя

Свойства компонентов очищаемого вороха

Движение компонентов очищаемого вороха

к>

к>

Методика определения

Моделирование физического процесса

Конструктивные и режимные параметры

ш

Кинематические параметры очистителя

Энергетические параметры очистителя

Качественные параметры очистителя

Рисунок 3 - Этапы инженерного проектирования очистителей корнеклубнеплодов шнекового типа от почвы

При рассогласовании показателей качества Ъ, с требуемым качеством г," выше установленного допуска Д2д0П преобразующая техническая система должна компенсировать это путем регулирования показателей качества. Регулирующими воздействиями при этом являются £ и Ь„ а возмущающими- в,.

При идеальной организации хранения (к=1) ворох корнеплодов полностью сохраняет свои свойства, т.е. А = А|. В реальных условиях хранения масса вороха, влажность корнеплодов и почвенных примесей могут уменьшиться. Наши исследования показали, что масса корнеплодов уменьшается на 1,5% за один месяц хранения.

На выходе преобразующей технической системы на ферме (АЛ^) получаются два компонента - это компонент кормовой смеси в виде очищенных и измельченных корнеплодов (В), а также отделенные почвенные примеси (С).

При инженерном проектировании объекта технической преобразующей системы, например очистителя корнеклубнеплодов шнекового типа от почвы, необходимо пройти этапы определения свойств компонентов очищаемого вороха, разработки модели движения компонентов очищаемого вороха, разработки блок-схемы, программы расчета и выполнения расчетов конструктивно-

режимных параметров (рисунок

3).

Анализ традиционной технологии возделывания, уборки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов показал, что Рисунок 4 - Схема заготовки кормовых затраты энергии и труда распреде-корнеклубнеплодов с погрузкой в малое ляются следующим образом: на транспортное средство возделывание корнеплодов затра-

чивается 24,3% энергии и 23,8% 1- трактор, 2- комбайн, 3- малое транс- ТРУД*, на уборку - 46,9% и 41,3% портнос средство, 4- бурт корнеплодов и на подготовку к скармливанию —

28,8% и 34,9%, т.е. наибольшего внимания заслуживают операции уборки и подготовки корнеплодов к скармливанию. Разработанные навесной комбайн для уборки кормовых корнеплодов, очиститель шнеково-вальцового типа для сухой очистки корнеплодов и измельчитель корнеплодов позволяют реализовать обновленные технологии предусматривающие сухую доочистку корнеплодов, которая дает возможность вернуть на поля, вывезенную с корнеплодами почву. При заготовке кормовых корнеплодов возможны варианты с образованием поперечного валка, с погруз-

кой в малое транспортное средство (рисунок 4) и с доставкой корнеплодов к месту хранения в бункере комбайна.

Все три варианта (II, III и IV) усовершенствованных технологий имеют меньшие энергозатраты по сравнению с традиционной (I), а по затратам труда варианты III и IV уступают традиционной технологии (рисунок 5).

Значительное снижение удельных энергозатрат в предлагаемых технологиях обеспечивается экономией энергии на уборке и подготовке к скармливанию кормовых корнеплодов. Второй вариант технологии заготовки и подготовки кормовых корнеплодов к скармливанию рекомендуется для крупных сельскохозяйственных предприятий, вариант III - для фермерских хозяйств, а вариант IV - для подкормки коров в августе и начале сентября.

Рисунок 5 - Удельные энергозатраты и трудозатраты на кормовые корнеплоды I - традиционная технология, II - технология с образованием поперечного валка корнеплодов, III -технология с погрузкой корнеплодов в малое транспортное средство, IV - технология с доставкой корнеплодов в бункере комбайна.

Я ZD

I

I

А

£ И) л

¡о

-5ВГ"

* >

I Возделывание я Уборка о Подготовка к скармливанию □ Итого |

В третьей главе «Теоретические основы проектирования очистителей и измельчителей корнеплодов» решалась задача математического моделирования процесса взаимодействия тел очищаемого вороха с рабочими органами очистителей кулачкового и шнеково-вальцового типа и измельчителей корнеплодов.

Кулачковые очистители могут работать в двух режимах: в режиме 1ранс-портировки и очистки вороха ((3>2у) и в режиме дробления почвенных комков

(р<2\|/). В первом случае тело под действием небольших усилий выталкивается из межлопастного пространства, во втором - заклинивается там. Качественная работа кулачкового очистителя будет в том случае, когда действующие на корнеплоды и почвенные комки, силы будут находиться в необходимых пределах. Сначала рассмотрим силовое взаимодействие твердых тел с кулачками очистителя в режиме транспортировки и очистки вороха.

В межлопастном пространстве корнеплоды или почвенные комки испытывают со стороны смежных кулачков нормальные Рь Р2 (рисунок 6) и касательные /Рь / Р2 усилия, которые в сумме уравновешивают силу тяжести тела - пщ и проекции тХ,тУ инерционной силы на координатные оси. Касательные силы /-Р) и /-Р2 всегда направлены в стороны противоположные направлениям скорости движения тела X, и Х2 относительно лопастей кулачков.

\\

А

ту1

шд

¿к <Р02*а>^\

Рисунок 6 - Расчетная схема силового взаимодействия кулачков очистителя с твердым телом в режиме транспортировки и очистки вороха

Нормальные усилия Р] и Р2 определяются по формулам

Д =

яп{р-Ър)

2сог

gsin/?

с1 *п{<рт - у/+<а)~ (а+Я)со$~ со^^ - ч>

(1)

при <рт + 0)1 г —+ Р ;

_ | — с1%т(<рт-\(/+ах)-(а+ /?)соз—со/— - у/

2 1.2

вшу? [ £8111/?

при р02 + ш у + Р ,

где Р - угол между лопастями смежных кулачков, рад; Ч* - угол трения корнеплода о лопасть кулачка, рад; ср02 - угол, характеризующий начальное положение второго кулачка, рад; аЛ - угол поворота лопастей кулачков, рад; 9 - угол между горизонтальной плоскостью и плоскостью, проходящей через оси вращения смежных секций очистителя, рад; со - угловая скорость вращения секций очистителя, рад/с; ё - расстояние между осями вращения смежных секций, м; а - эксцентриситет лопасти кулачка, м; Я - радиус корнеплода, м; - сила тяжести корнеплода, Н.

Отличия формул (1) и (2) объясняются тем обстоятельством, что при угле

<р„г +со! = направление скорости х2 меняется на противоположное.

Уравнения (1) и (2) являются дальнейшим развитием формулы полученной Б.П. Шабельником, отличаются они друг от друга одним членом, содержащим квадрат угловой скорости вращения секций и учитывающий инерционную силу, действующую на тело в межлопастном пространстве.

В знаменателе формул (2) стоит синус угла /?, что гарантирует конечную величину сип при любом соотношении углов Д и у/. Это означает, что до тех пор пока лопасть первого кулачка не заняла положение перпендикулярное прямой,

соединяющей оси вращения смежных кулачков (<рт + а>1 < ), заклинивание

тела в межлопастном пространстве невозможно даже при Р<2ц>.

В режиме дробления почвенных комков ф<2ч/), тела заклиниваются в межлопастном пространстве и подвергаются действию очень больших сил со стороны кулачков очистителя. Величина этих сил ограничена прочностью и жесткостью элементов конструкции очистителя и тел очищаемого вороха. Формулы (1) в этом случае не справедливы (формально они дают отрицательные значения действующих сил).В силовых взаимодействиях тела с лопастями кулачков в режиме транспортировки и очистки вороха и в режиме дробления почвенных комков имеется принципиальная разница. В первом случае, тело выталкивается из межлопастного пространства и испытывает действие сил, величина которых равна реакции пересекающихся плоскостей от силы тяжести тела и инерционной силы. Если масса тела стремится к нулю, то и действующие на него силы стремятся к нулю. Во втором случае, на тело действуют силы, возникающие в результате его деформации между двумя плоскостями. Поэтому тела даже с бесконечно малой массой подвергаются в межлопастном пространстве действию значительных сил при Сила тяжести тела и инерционная сила при работе кулачкового очистителя в режиме транспортировки и очистки

вороха является главными, а в режиме дробления почвенных комков - второстепенными.

Анализ движения тела в межлопастном пространстве показал, что тело там вынуждено перемещаться в основном относительно лопасти первого кулачка, в то время как относительно лопасти второго кулачка его перемещения незначительны. В режиме дробления почвенных комков кулачковые очистители работают с малой угловой скоростью вращения секций, а возникающие усилия заклинивания многократно превосходят силу тяжести тела. В связи с этим в режиме дробления почвенных комков сделано два допущения: 1 -тело движется вместе со вторым кулачком, перемещаясь относительно первого кулачка, 2 - силой тяжести тела и инерционными силами пренебрегли.

Тело радиуса Я (рисунок 7а), попав в определенное положение между лопастями смежных кулачков, в процессе их поворота

занимает постоянное первоначальное положение относительно лопасти второго кулачка. Точка контакта Ы) тела с лопастью первого кулачка перемещается по дуге окружности радиуса Расстояние 5 (рисунок 76) от точки N1, принадлежащей телу, до вращающейся прямой СЕ (если оно положительно) есть величина, на которую деформируется тело, находясь в межлопастном пространстве.

Рисунок 1- Расчетная схема силового взаимодействия кулачков очистителя с твердым телом в режиме дробления почвенных комков: а - исходное положение;

б - положение после поворота кулачков на угол cot.

Корнеплод в межлопастном пространстве кулачкового очистителя при 0<2ц! испытывает со стороны лопастей кулачков действие силы

Р, =-С ^2d■ со^<ра2 - Р + ^^ът^-ц-со^-соъ^Фы -Р + оя\ (3)

где С - жесткость тела, Н/м; ц - коэффициент пластичности корнеплода, Н.с/м.

Величину силы Р|, действующей на корнеплод невозможно регулировать и она может превышать прочность корнеплодов. Кроме того, тело с большой жесткостью (камень, металлический предмет) заклинивает весь очиститель и может вызвать поломки отдельных элементов его конструкции. Торсионное устройство позволяет временно увеличить угол Р на величину Рз закрутки торсионного вала под действием возникающих усилий и возвратить секцию в исходное положение после того, как тело покинет межлопастное пространство. В этом случае на корнеплод действует сила прямо пропорциональная жесткости торсионного вала

Х^а^у ™

где ст - жесткость торсионного вала, Н.м/рад; Д, - угол закрутки торсионного вала, рад; X/ - расстояние, характеризующее положение точки контакта корнеплода с лопастью первого кулачка, м.

Уравнение (4) показывает, что в режиме дробления почвенных комков сила, действующая на тело со стороны кулачков секции с торсионным валом, прямопропорциональна его жесткости ст на кручение. Поэтому выбором определенной жесткости Ст торсионного вала и угла Э, влияющего на угол р3 закрутки торсионного вала, можно обеспечить необходимое силовое взаимодействие кулачкового очистителя с телами очищаемого вороха.

Жесткость торсионного вала ст и угол (3 между лопастями смежных кулачков должны быть такими, чтобы в межлопастном пространстве на почвенные комки с любым углом трения действовала сила Рк не менее 0,6 кН и не более 0,95 кН. В этом случае почвенные комки разрушаются с одного сжатия, а камни не вызывают перегрузок очистителя и его заклинивания. В то же время для предотвращения повреждений кожицы корнеплодов нагрузка на них не должна превышать 0,74 кН, а среднее значение силы Рсср действующей на корнеплоды свеклы для всего диапазона их углов защемления должно быть минимальным.

Математически эти условия для нормального распределения углов защемления корнеплодов записываются в виде:

0,60кЯ <РК< 0,95кН при л ^ ;

^сшах * 0,74к# при х, > Хспш; I (5)

Летах л-спнп *

У

где Рю Рс - значения нормальных усилий действующих в межлопастном пространстве на почвенные комки и корнеплоды соответственно; х>° Хс — углы защемления почвенных комков и корнеплодов; хг - среднее значение угла защемления корнеплодов свеклы; 5С - среднее квадратическое отклонение углов защемления корнеплодов свеклы.

На 98% почвенных комков действует сила более 0,6 кН, достаточная для разрушения почвенных комков за одно сжатие. Оставшиеся 2% почвенных комков с малыми углами защемления подвергаются воздействию усилий 0,41-0,60 кН и разрушаются при повторном сжатии, т.к. для появления трещин достаточно действия силы 0,38 кН.

Движение корнеплода в шнеково-вальцовом очистителе (рисунок 9) установленным под углом 7 от вертикали можно разбить на три этапа: подъем корнеплода при его взаимодействии с витком и кожухом шнека с момента загрузки до первого очищающего вальца; движение корнеплода при взаимодей-

0,2 0.4 0.6 0.8 *, 1,0 1,2 1,4 х.рад

Рисунок 8-Зависимость максимальной силы Р от угла защемления % тела: 1 - Ст = 250 Н*м/рад, р = 0,56 рад; 2 - С, = 300 Н*м/рад, р = 0,68 рад; 3 - Ст = 400 Н*м/рад, Р = 0,75 рад; 4 - С, = 700 Н*м/рад, Р = 0,835 рад; 5 - Ст -> оо, р = 0,917 рад.

ствии с витком шнека и очищающим вальцом; установившееся движение корнеплода в межвальцовом ручье очистителя.

К корнеплоду, движущемуся в винтовом конвейере, приложены следующие силы: G=mg - вес корнеплода; - нормальная реакция от поверхности винта; N2 - нормальная реакция от поверхности кожуха шнека; сила трения f\N\ о поверхность винта и сила трения f2N2 о поверхность кожуха, где т - масса корнеплода; g- ускорение свободного падения;/ и /г - коэффициенты трения корнеплода о поверхность винта и кожуха. >

Примем три системы координат: XYZ - неподвижная система координат; X|Y|Z| - система координат, связанная со шнеком и вращающаяся относительно оси OZ с угловой скоростью cd0; X2Y2Z2 - система координат связанная с корнеплодом, причем е, f.a- текущий и начальный угол отклонения корнеплода от вертикальной плоскости; у/- угол поворота шнека относительно начального положения корнеплода; <р- угол отклонения корнеплода относительно подвижной системы координат XiYjZ].

Закон движения центра масс корнеплода описывается следующей системой дифференциальных уравнений

-G-siny-cosE-N2; m ■ yz = m ■ r • ё = -G • sin y ■ sin e + N¡ ■ sin a + fy ■ N, - cosa- f2 •N2 -cos/?;f(6) т-гг =-ma, ■ а = -G • eos y + Nt ■ cosa - /, • Ni -sina-/2 - Nt ■ sin /?,

где ё- угловое ускорение корнеплода; е- угловая скорость движения корнеплода; г - радиус вращения центра масс корнеплода относительно оси OZ; a=arctg(a<Jr) - угол подъема винтовой линии шнека для радиуса г; ав - параметр конвейера, равный a¿=S/(2it); S - шаг винта; /? = arctg[a, (а)й - é)/(R • ¿) ]- угол между векторами переносной v» и абсолютной vt скоростей центра масс корнеплода; R - радиус кожуха шнека.

N, sillar

\J

Рисунок 9 - Схема сил, приложенных к корнеплоду, при его взаимодействии с витком и кожухом шнека

Исключая из данной системы уравнений нормальные реакции N1 и N2 , получаем дифференциальное уравнение движения центра масс корнеплода при его взаимодействии с витком и кожухом шнека в виде:

„_££££

gcosy + f2 (g sin y eos e + ré

^R!é2+a„2{o}0-é)

-{cosa-f,sina\ gsinysine + f2{gsiny eos e + ré2) , -

L ■jR2é2+a¡

Mcosa

Рисунок 10 — Схема сил, приложенных к корнеплоду при его взаимодействии с витком шнека и вальцом

Установившееся движение корнеплода возможно при е, ё, равными нулю и при угле р, равном я/2.

Взаимодействие корнеплода с витком шнека и очищающим вальцом показано на рисунке 10. Здесь ев/ - угол установки вальца; е - угол отклонения корнеплода от вертикали; в - угол отклонения корнеплода от горизонтали в системе координат Х,У,г; б - сила тяжести; N1 - нормальная реакция от поверхности винта; А^ - нормальная реакция от поверхности вальца; _/} - коэффициенты трения корнеплода, соответственно, о поверхность винта и вальца; гя - радиус вальца; гк - радиус корнеплода; г - расстояние от оси вращения шнека до центра корнеплода; о)0 - угловая скорость вращения шнека; 0)„ - угловая скорость вращения вальца.

Дифференциальное уравнение движения корнеплода при взаимодействии с витком шнека и очищающим вальцом имеет вид

5а(&-япг-со50-с-//34)-3,[(г-со8г-$, а, т,)54 -53]

г,

(В)

где t = gsiny-sin0-r1 в2; с - fx cosa • cos<f, + sina • cos£; / = R + r<¡\

S, = f2 eos ¡3 + e / S4; S2 = cosa - /, sin a + /, sin /? • St; S3 = (cosa sina) -t; S4 = sina -sin£ + /, cosa - sin

I1-г?

(/2-г,2)-/- сазф + елуёг [/2 + /*,2 -2• /• г, ■ sin(0 + ев1 )]2' г,-/-s¡n(0 + e„)

- + 2г,:

у? = arcíg

ü>„ +■

г, в

12 -т-,2

г, - /-siní^ + e,,) r,COS(0 + £„)

+ 2r,

1

11 0+co,r.) f

co0r sin f

+ в —; =arctg / - r, sin(0 + £ ,) 2' 5 , „

При установившимся движении корнеплода в межвальцовом пространстве имеет место его равновесие (рисунок 11). Направление вращения вальцов в расчетной схеме принято противоположным направлению вращения шнека = G • siny • cose, -jv21- cos0 - Nn • cos0+{f2 ■ N2I ■ sin¿? ~f2 -Nn ■ sin0)- eosfi = 0; ]T>>2 = -G ■ siny • sin«, - A/¡ • sine - - N, ■ cosa + N2l ■ sin0 - Nu • sin<?+

+(/2•Л'гl•cos#- f2 M22 ■ cos0)-eos/? = 0; £z2 =-G-co$y-N¡ cosa-/¡ • N¡-sina+f2 ■ (N2I + Nn) ■ sin/? = 0,

где 0 - угол, образованный двумя лучами, проходящими через центр масс корнеплода, один из которых выходит из центра вращения винта, а другой - го центра вращения вальца; ев - угол установки вальцов; N2¡ , N22 - нормальные реак-

(9)

ции от поверхности вальцов.

V

Заметим, что в = aresin

ч Г*+Гк у

Р = arctg

а. •соп

г. - со.

ьщ

Рисунок 11-Схема действия сил на корнеплод, находящийся между двумя вальцами

где гв - радиус вальцов; 3- зазор между вальцами; гк - радиус корнеплода.

В случае обратного вращения вальцов при вычислении /? следует положить о)„ с обратным знаком.

Минимальный угол установки вальцов ев1ШП возможен, когда реакция со стороны нижнего вальца будет равна нулю, т.е. N¡1=0, а максимальный £Л1Пах - когда Л^г=0.

Мощность Р в ваттах, затрачиваемую на транспортировку и очистку корнеплодов,

представим в виде

P"Pt+Pu (Ю)

где Р[ - мощность на привод шнека; Р2 - мощность на привод вальцов.

Мощность, необходимая для привода шнека, определяется трением материала о виток и вальцы и затратами на подъем материала и равна

Р, = Nl cosa(/ja>0r + v), где N/ - суммарная нормальная реакция на витки шнека, Н; v - скорость продольного перемещения корнеплодов, м/с, равная

o = Sco0/(2л),

Нормальная реакция определяется из системы уравнений (9), описывающих закон движения корнеплода в межвальцовом пространстве, полагая в качестве G загрузку шнека корнеплодами, т.е.

G-QLg/v,

где Q - производительность очистителя, кг/с; L - длина очистителя, м.

Мощность на привод вальцов равна

Рг = cos p(Nu + /VjJ/J, где N2i, N¡2 определяются из той же системы уравнений (9).

При определении мощности двигателя необходимо учитывать: защемление и дробление корнеплодов и почвенных комков в зазорах между наружной кромкой шнека и внутренней поверхностью кожуха; трение в подшипниках вала шнека и вальцов, трение в передаточном механизме; возможность пуска транспортера под нагрузкой после вынужденной остановки двигателя.

Мощность для привода очистителя определяется как

Р0=Р-к0/Г1а,

где ко = 1,1-5-1,3 - коэффициент, учитывающий защемление корнеплодов и дробление почвенных комков; цп - коэффициент полезного действия подшипников качения.

Потребная мощность электродвигателя равна

Рза =к,-Р0/ъ,

где £,=1,1-4,25 - коэффициент запаса мощности, учитывающий возможность пуска транспортера под нагрузкой; т\т- к.п.д. трансмиссии.

Полученные дифференциальные уравнения (7) и (8) и система уравнений (9) позволяют моделировать процесс движения материала и определять рациональные конструктивные и кинематические параметры рабочих органов очистителя корнеклубнеплодов шнекового типа и подобных ему машин.

Кормовые корнеплоды для кормления крупного рогатого скота достаточно измельчить на стружки определенной толщины, переизмельчать корнеплоды до мезги нет необходимости. Ножи измельчителя (рисунок 12) отрезают стружку корнеплодов толщиной 5С. Если за время, необходимое для подхода следующего ножа, корнеплоды в бункере под действием силы тяжести опустятся на величину срезанного слоя 5С, тогда трение корнеплодов о диск будет минимальным. Если они за это время не успеют опуститься на величину 5С, тогда толщина резки корнеплодов, станет меньше установленной величины.

После резания стружки корнеплодов падают вниз под действием силы тяжести. Мощность, необходимая для привода диска измельчителя складываться из мощности N^3 резания и мощности Ытр трения

Ы'Ырез + Н^. (И)

Удельная работа резания корнеплодов является функцией окружной скорости г) и угла скользящего резания т.

Проведенными исследованиями (глава 9) установлено, что для большинства видов корнеплодов зависимость удельной работы резания от скорости V и угла т скользящего резания имеет вид

.2

Ауд=а0+а1

т + а2-и + а3-о" (12)

причем коэффициенты а] и а2 имеют отрицательные, а коэффициенты ао и а3 - положительные значения.

Получено уравнение мощности резания корнеплодов в виде:

(р' 5Ш) -

N.

Я: атсвй

- Я02 • аг«1]

Рисунок 12 - Расчетная схема верхнего диска корнерезки

где ъ - число ножей; со - угловая скорость вращения диска, рад/с; р^, - объемная (насыпная) масса корнеплодов, кг/м3; р - плотность корнеплодов, кг/м3; Ло, Як - начальный и конечный радиус резания, м; Р - выпет ножа, м. Мощность, расходуемая на трение корнеплодов о диск равна:

(и)

где Ь - высота бункера корнеплодов; Г - коэффициент трения корнеплодов о диск;

'гж_ ---

, 2 (0

= г ■

¡щ > \ * )

время трения за один оборот диска, при скорости вращения диска

время

трения равно нулю Ц,=0. С увеличение угловой скорости (о уменьшается

Л7 30 40 50 60 70 80

Выпет ножа мм Рисунок 13 - Зависимости удельных мощностей от вылета ножа при Я0 = Р, © = 195 рад/с: 1 - ЫуД1р; 2

^уд-рез) -> уд*

время трения Ц корнеплода о ножевой диск, в связи с этим снижаются удельные мощности. При угловой скорости со>195 рад/с уже не обеспечивается заданная толщина резки Корнеплодов. Итоговая удельная мощность (рисунок 13) имеет минимум в диапазоне вылета ножа Р=50 - 70 мм.

Четвертая глава - «Методология исследований с разработкой методического комплекса и способов определения структурных элементов системы проектирования очистителей и измельчителей кормовых корнеплодов». Приведена программа и методика экспериментальных исследований, описание лабораторных установок и макетных образцов. Проведение экспериментальных исследований осуществлялось в соответствии с ОСТ 70.8.6-83, ОСТ 70.19.2-83.

Экспериментальные исследования проводились для отыскания рациональных режимов и оптимальных значений конструктивно-технологических параметров очистителей кулачкового и шнеково-вальцового типов, проверки основных теоретических положений.

Удельная работа резания корнеклубнеплодов при положительной и отрицательной температуре определялась в статических и динамических условиях на двух разработанных приборах по отклонениям самописца пружинного измерительного механизма или рычага копра. Перерезаемый образец крепился на первом приборе неподвижно, а у второго - на вращающемся диске. Для определения наиболее перспективной схемы очистителя корнеплодов проводились экспертные оценки. Значимость коэффициента конкордации определялась критерием Фишера.

Экспериментальные исследования очистителей корнеплодов выполнялись на макетных образцах в лабораторных и производственных условиях. Параметры секции кулачкового очистителя с торсионным устройством определялись по записям переходного процесса. Силовое взаимодействие очистителей с телами очищаемого вороха исследовались при помощи тензометрирования и фотометрии. Энергетические показатели мобильного очистителя определялись тензометрированием с записью результата в микроконтроллере, установленном на вращающемся валу. Показатели стационарного очистителя определялись по потребляемой мощности приводного электродвигателя. На заключительном этапе проводился трехфакторный эксперимент для поиска оптимальных значений параметров шнеково-вальцового очистителя корнеплодов. Критерием оптимизации являлась остаточная загрязненность корнеплодов почвой.

Пятая глава - «Разработка и исследование устройств для очистки и измельчения корнеплодов» посвящена изучению физико-механических и агрофизических свойств тел очищаемого вороха и исследованию устройств для очистки и измельчения корнеплодов.

Удельная работа (Дж/м2) резания корнеплодов кормовой свеклы описывается уравнениями:

Ауд = 2574,6 - 815,91 *т - 146,41 + 3,43*и2 при Н+18° С, Ауд - 4707,3 - 324,11*1» + 6,78*и2 при Т=-8° С, где т - угол скользящего резания, рад; и - скорость резания, м/с. Удельные работы резания корнеклубнеплодов имеют минимумы в диапазонах скоростей резания 21,1-24,3 м/с (рисунок 14).

м 6000

I

£ 4500

х я

I

я 3000

I

«в

о.

$ 1500 х л

I >. 0

0 8 16 24 32

Скорость резания, м/с

Рисунок 14 - Зависимость удельной работы от скорости резания при т=0,524 рад. 1 - свекла кормовая, 2 - картофель, 3 - свекла столовая, 4 - редька, 5 - морковь ---1 = -8° С; -г = +18° С

Конструктивные параметры секции кулачкового очистителя с торсионным валом (рисунок 15) составили: жесткость на кручение Сг=374 Нм/рад, момент инерции подвижной части секции .1=0,0657 кг/м2, коэффициент демпфирования колебаний ц=1,46 кгм2с*'.

Рисунок 15 - Секция кулачкового очистителя с торсионным устройством 1 -блок приводных звездочек, 2-подшипниковая опора левая, 3-втулка опорная, 4-гайка, 5-втулка распорная, 6-кулачки трехлопастные, 7-труба квадратная, 8-вал торсионный, 9-подшипниковая опора правая, 10-штифт, П-болт, 12-лонжерон правый, 13-лонжерон левый, 14-тензодатчики, 15-гайка опорной втулки

N £ N / \ у5

т г\. \

к. \ \ \ \ \ о -ч

----- 2 N Г £ ч

0.6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 Црад Рисунок 16 - Зависимость силы Р от угла р: Б = 84 мм, ш = 1,1 кг;

1 - X = 1,15 рад, 2 - х = 0,892 рад, 3 - Я = 0,06 м, 4 - Я = 0,045 м, 5 - Я = 0,03 м.

--- экспериментальная

----теоретическая

Они обеспечивают требуемые параметры силового воздействия на почвенные комки и корнеплоды (рисунок 16).

Очиститель шне-ково-вальцового типа (рисунок 17) испытывал-ся при сухой доочистке кормовых корнеплодов в условиях кормоцеха мо-лочно-товарной фермы.

5 9 $

Рисунок 17- Схема устройства для очистки корнеклубнеплодов 1 - виток шнека, 2 - вал шнека, 3 - кронштейн, 4 - валец, 5 - планка, 6 - пластина, 7 - доска, 8 - сектор, 9 - рама, 10 - выгрузное окно.

При длине очистителя более 1,67 м очистка корнеплодов соответствовала зооветеринарным требованиям (рисунок 18,19) 20

Рисунок 18 - Зависимость остаточной загрязненности корнеплодов от длины очистителя

Длина очистигаля, и

Рисунок 19 - График зависимости остаточной загрязненности корнеплодов, % от частоты вращения шнека и угла установки вальцов при угле наклона очистителя 0,44 рад.

Мощность на очистку и транспортировку вороха корнеплодов в шнеково-вальцовом очистителе увеличивается с возрастанием угла его наклона к горизонту (рисунок 20), при этом теоретические данные находятся в зоне эксперимента.

I

1 /

| /

ч /

5 § £ ¡Г,

5 К 1 &

Ё * 113-

0,262 0,352 0,442 0,532 0,в22 Угол наклона очистителя к горизонту, ряд

Рисунок 20 - Теоретическая зависимость мощности на очистку и транспортировку корнеплодов от угла наклона очистителя к горизонту (точками обозначены экспериментальные значения)

Шестая глава - «Снижение экологической нагрузки на окружающую среду и расчет экономической эффективности проектных решений».

Возделывание кормовых корнеплодов связано со значительным отбором питательных веществ из почвы на формирование урожая, кроме того, часть

Растительные и

остатки

Вынос питательных веществ с урожаем

Вывоз гумуса с урожаем

Рисунок 21 - Факторы, влияющие на плодородие почвы

почвы вывозится с поля вместе с корнеплодами. При мойке корнеплодов в кормоцехе загрязненные стоки направляются в канализацию, и вывезенная почва не возвращается на поля. Все это приводит к снижению содержания гумуса в почве (рисунок 21).

На снижение плодородия почвы влияют эрозия и загрязнители. Растительные и корневые остатки, а также удобрения повышают содержание гумуса в почве. В предлагаемых технологиях измельченные листья ботвы кормовой свеклы разбрасываются на поле, а почва, вывезенная вместе с корнеплодами, после сухой доочистки в кормоцехе возвращается на поле.

Уравнение изменения содержания гумуса в почве имеет вид:

х-х 10000 Р-А-х0 Кп-км У Кп-К0-У х_Хо п.х ^ й X. (15)

где х0 - исходное содержание гумуса в почве; х - текущее содержание гумуса в почве через год, два и т.д.; р - плотность почвы, т/м ; П - масса почвы на 1 га, т; У - урожайность свеклы, т/га; А - коэффициент, учитывающий интенсивность ветровой и водной эрозии почвы, м/год; Кп - коэффициент, учитывающий польность севооборота; Км - коэффициент минерализации гумуса при выращивании свеклы, 1/т; Ко - коэффициент, учитывающий качество очистки корнеплодов от почва.

Результаты решения данного уравнения показывают (рисунок 22), что возделывание кормовой свеклы на естественном плодородии почвы приводит к зна-

чительному снижению содержания гумуса. Так содержание гумуса в почве снижается с 7% до 5% в первом варианте за 70 лет, во втором - за 87 лет и в третьем -за 109 лет. При реализации предлагаемой технологии возделывания и использования кормовой свеклы эти сроки увеличиваются на 5-9 лет. Применение 4* польного севооборота (2) в сравнении с 5™ польным, а также наличие ветровой и водной эрозии (3) ускоряет деградацию почвы.

7,6

*

а

0 у>

Я

£ X

1

I

о

4,5

1 2 3

—¿¿""а /I —. _

NN.

25

50

75

100

125

Период возделывания, лет

Наибольший вклад в годовой экономический эффект (рисунок 23) вносит: совершенствование технологий (по вариантам технологий соответственно 45,53-87,79 %), снижение энергозатрат на отопление кормоцеха (6,02-22,77%), снижение потерь гумуса в почве (3,4312,88%) и снижение энергозатрат при уборке кормовых корнеплодов (1,4113,40%).

Наибольший экономический эффект (296 руб/т) получается при реализации варианта заготовки кормовой свеклы с образованием поперечного валка и последующей погрузкой корнеплодов в транспортное средство. Этот вариант следует рекомендовать для основной уборки кормовых корнеплодов в крупных хозяйствах.

Достаточно эффективен (231 руб/т) вариант с погрузкой корнеплодов в малое транспортное средство. Он может успешно применяться в фермерских хозяйствах.

Наименее эффективен (78 руб/т) вариант заготовки кормовой свеклы с доставкой ее к месту хранения комбайном, этот способ целесообразно использовать только в августе и начале сентября для подкормки коров.

Рисунок 22-Изменение содержания гумуса при возделывании кормовой свеклы с урожайностью 30 т/га на естественном плодородии почвы: 1- 5ти польный севооборот с учетом эрозии почвы; 2- 4х польный севооборот без учета эрозии почвы; 3- 5ти польный севооборот без учета эрозии почвы

- - существующая технология

----------- - предлагаемая технология

[ОБотвоудалитель, корнеуборочная машина, автомобиль-2 шт, буртоукладчик, бульдозер, грейферный погрузчик, тракторный прицеп, мой-| ка-измельчитель, насос, калорифер

¡2)Навесной комбайн, свеклопогрузчик, автомобиль, буртоукладчик, бульдозер, грейферный погрузчик, тракторный прицеп, очиститель, измельчитель_

©Навесной комбайн-2 шт, мини-трактор с тележкой-4 шт, буртоукладчик, бульдозер, грейферный I погрузчик, тракторный прицеп, очиститель, измельчитель

фНавесной хомбайн-4 шт, буртоукладчик, бульдозер, грейферный | погрузчик, тракторный прицеп, очиститель, измельчитель

4,48

3,64

4,32

Рисунок 23 - Экономические показатели

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В настоящей работе проведено обоснование технологий и технических

средств для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.

На основе выполненных исследований установлено следующее.

1. Структурная модель процесса формирования и совершенствования работы комплекта машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, преобразующего массив кормовых корнеплодов на поле в компонент кормовой смеси для животных в кормоцехе, следует рассматривать в виде преобразующей технической системы на поле и преобразующей технической системы на ферме с соответствующими обратными связями, разделенными звеном усиления и блоком запаздывания.

2. При заготовке кормовых корнеплодов на полях малой площади (5-15 га) целесообразно использовать навесной однорядный комбайн с бункером. Он позволяет реализовать три варианта заготовки кормовых корнеплодов: а) с разгрузкой бункера на поле и образованием поперечного валка корнеплодов, которые грузятся затем свеклопогрузчиком в транспортное средство; б) с разгрузкой бункера в малое транспортное средство, которое доставляет корнеплоды на ферму; в) с доставкой корнеплодов на ферму в бункере комбайна. Вариант "а" предпочтителен для крупных сельскохозяйственных предприятий, вариант "б" - для фермерских хозяйств и вариант "в" целесообразно использовать только для подкормки коров в августе и начале сентября. При подготовке корнеплодов к скармливанию необходимо использовать устройство шнеково-вальцового типа для сухой доочистки, которая дает возможность вернуть на поля почву, вывезенную вместе с корнеплодами, а также позволяет работать линии корнеплодов при отрицательной температуре внутри кормоцеха, т.е. экономить энергоресурсы. В сравнении с традиционной технологией заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов предлагаемые технологии позволяют снизить энергоемкость соответственно на 95.0,152.5 и 122.6 МДж/т.

3. Полученные математические зависимости основных закономерностей при взаимодействии лопастей кулачков с телами очищаемого вороха позволяют определить:

• угол между лопастями кулачков смежных секций для режима транспортировки и очистки вороха и для режима дробления почвенных комков;

• усилия воздействия кулачков на корнеплоды и почвенные комки при различных углах трения тел очищаемого вороха и при оборудовании секций верхнего яруса торсионным устройством;

• жесткость торсионного вала и момент инерции секции очистителя, обеспечивающие разрушение почвенных комков без повреждения корнеплодов.

4. Полученные математические зависимости движения корнеплода в шне-ково-вальцовом очистителе позволяют моделировать рабочий процесс очистителя и определить:

• угловые скорости вращения и радиусы шнека и очищающих вальцов, шаг

шнека и шнековой навивки очищающих вальцов;

• угол наклона очистителя к горизонту, местоположение очищающих валь-

цов;

• потребную мощность для транспортирования и очистки корнеплодов.

5. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлены следующие параметры очистителей, обеспечивающие разрушение и отделение почвенных примесей без повреждения корнеплодов, а также ножевого измельчителя корнеплодов:

очиститель кулачкового типа - угол между лопастями смежных кулачков 1.31 рад. в режиме транспортирования и очистки вороха и 0.707 рад. в режиме дробления почвенных комков, жесткость торсионного вала 374 Н.м/рад, момент инерции секции очистителя 0.06 кг.м2, расстояние между осями смежных секций 0.2 м;

очиститель шнеково-вальцового типа - радиус витка двухзаходного шнека 0.45-0.55 м, шаг шнека 0.66 м, диаметр очищающих вальцов 0.1 м, угловая скорость вращения шнека и вальцов соответственно равна 3.6-5.2 рад/с и 14.7-20.9 рад/с, длина очистителя 2.2-2.5 м, угол наклона очистителя к горизонту 0.44 рад; измельчитель корнеплодов ножевого типа - угловая скорость вращения 195 рад/с, вылет ножа относительно оси вращения 0.05-0.07 м.

6. Вывоз почвы с поля вместе с корнеплодами усугубляет отрицательное воздействие на плодородие почвы таких факторов, как ветровая и водная эрозия, различного типа загрязнители почвы и вынос питательных веществ с урожаем. Использование сухой доочистки вместо мойки корнеплодов дает возможность вернуть на поля вывезенную почву и уменьшить снижение содержания гумуса в ней при возделывании кормовой свеклы на 0.2%.

7. Предлагаемые технологии заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов с использованием разработанных технических средств позволяет экономить на 1 тонне корнеплодов 296 руб. (вариант для крупных сельскохозяйственных предприятий) и 231 руб. (вариант для фермерских хозяйств).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Монографии, учебные пособия, рекомендации

1. Юхин Г П. Энергосберегающие технологии и технические средства заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.- Уфа: БГАУ, 2005,- 104с.

2. Юхин Г.П Алгоритмическое и программное обеспечение для расчетов параметров средств механизации животноводческих ферм. - Уфа: БГАУ, 2002,- 18&-.

3. Ананьин А.Д., Юхин Г.П., Нешитая Г.Ф. Бизнес-планирование в дипломных проектах по механизации производства и переработки продукции животноводства. - Уфа: БГАУ, 2002. - 105с.

4. Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков А.А. Рекомендации по проектированию очистителей корнеклубнеплодов шнекового типа от почвы. - М.: Россельхозакадемия, 2005. - 36с.

Научные статьи

1. Карташов Л.П., Юхин Г.П. О совершенствовании технологий заготовки, хранения и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов // Техника в сельском хозяйстве.- 2005.- №1.- С.42-43

2. Карташов Л.П., Юхин Г. П., Мартынов В.М., Катков А.А. Моделирование рабочего процесса шнеково-вальцового очистителя корнеплодов от почвенных примесей // Техника в сельском хозяйстве.- 2005.- №1.- С. 11-15

3. Карташов Л.П., Юхин Г.П. Отделение почвенных примесей от кормовых корнеплодов // Сборник науч.трудов ВНИИМЖ. Т.15. Ч.2.- Подольск, 2005.- С. 186-189

4. Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Об угле статического равновесия тела // Механизация и электрификация сельского хозяйства,-1980.- №11.- С.51-52

5. Юхин Г.П. Аналитический метод расчета режущего аппарата с прямолинейным лезвием // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1986.-№ 3.-С.44-46

6. Юхин Г.П. Некоторые физико-механические свойства кормовой свеклы // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1976.- №4,- С.48-49

7. Юхин Г.П. Рациональная схема кормоцеха // Сельский механизатор.-2005.-№ 1.-С.ЗЗ

8. Юхин ГП Энергоемкость резания кормовых корнеклубнеплодов // Техника в сельском хозяйстве,- 2005.- Кг 1.- С.43

9. Юхин Г.П. Экономическая эффективность технологий заготовки и подготовки корнеплодов к скармливанию // Механизация и электрификация сельского хозяйства,- 2005,- №11.- С.9-11

Ю.Шабельник Б.П., Юхин Г.П Обоснование типа очистителя корнеплодов от почвы и растительных остатков // Совершенствование рабочих органов сельхозмашин. Сборник науч. трудов МИИСП. Т. 16, вып. 2. - М, 1979.-С.25-29

П.Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Экспериментальное определение параметров секции с упругим валом кулачкового очистителя // Совершенствование рабочих органов сельхозмашин. Сборник науч. трудов МИИСП. Т.13, вып.2.-М, 1976.- С.5-7

12.Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Определение точки приложения силы, действующей на лопасть кулачка со стороны защемленного тела // Сельскохозяйственные машины. Сборник науч. трудов МИИСП. Т.12, вып.1, ч.2. -М, 1975.- С. 107- 111

13.Юхин Г.П. Предотвращение наматывания сорняков на секции очистителя кормовой свеклы от почвы // Совершенствование рабочих органов сельхозмашин. Сборник науч. трудов МИИСП. Т. 13, вып. 2. - М: 1976.- С. 94 -98

14.Юхин Г.П. Подготовка компонентов кормовых смесей // Сборник науч. трудов ВНИИМЖ. Т. 14. 4.2. - Подольск, 2004, С. 81-84

15.Плохов Ф.Г., Юхин Г.П., Кашаев М. Ш. Комплексная механизация животноводческих ферм и комплексов крупного рогатого скота // Система ведения АПК по зонам Башкирской АССР. - Уфа, 1991,- С. 377 - 382

16.Савельев A.B., Плохое Ф.Г., Юхин Г.П. Система машин и механизация животноводства // Система ведения АПК в Республике Башкортостан. -Уфа: Гилем, 1997.- С. 371 - 376

17.Погорелый Л.В., Юхин Г.П. Режущий аппарат дискового типа с прямолинейным лезвием // Вестник сельскохозяйственной науки (на укр. языке). -Киев, 1985,-№9,- С. 63-66

18.Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Силовое взаимодействие кулачкового очистителя с телами очищаемого вороха корнеплодов // Конструирование и технология производства сельхозмашин. Техника. Республиканский межведомственный научно-технический сборник. - Киев, 1980.- № 10.- С.ЗЗ-39

\9.Юхин ГП, Мартынов В.М. Новый комбайн для уборки кормовых корнеплодов II Сельские узоры.- 1999,- № 4.- С. 30

20.Юхин ГII. Мартынов В.М. Фаритов Т.А. Гизетдинова Э.М., Катков A.A. Калимуллин A.M. Как лучше хранить кормовую свеклу // Сельские узо-ры.-2000.- № 4.- С. 14-15

21 .Юхин Г.П. Мартынов В.М. Катков A.A. Некоторые результаты исследования очистителя корнеклубнеплодов в составе кормоцеха. // Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО: материалы международной научно-практической конференции (к XIII международной специализированной выставке «Arpo - 2003»), В 2 частях. 4.1. - Уфа: БГАУ, 2003.- С. 292 - 294

22. Юхин Г.П, Мартынов В.М., Катков A.A. Обоснование конструктивной схемы устройства для сухой очистки корнеклубнеплодов. //Перспективы развития производства продовольственных ресурсов и рынка продуктов питания: материалы международной научно-практической конференции^ рамках VIII Международной специализированной выставки «Про-дУрал-2002»), - Уфа: БГАУ, 2002,- С.326-328

Изобретения, патенты

1. А. с. 528059 СССР. Очиститель корней сахарной свеклы от почвы и камней / Б.П.Шабельник, Г.П.Юхин (СССР) - Опубл. в Б. И., 1976, № 34

2. А. с. 588944 СССР Устройство для очистки корнеплодов от примесей / Б.П.Шабельник, Г.П.Юхин (СССР).- Опубл. в Б. И., 1977, № 41

3. A.c. 1428250 СССР Доочиститель корнеплодов от ботвы на корню / Б.П.Шабельник, В.М.Мартынов, М.А.Мишин, Г.П.Юхин (СССР).- Опубл. В Б.И., 1988, №37

4. Патент 2223628 Российская Федерация. Устройство для очистки корнеклубнеплодов / Юхин Г.П, Мартынов В.М., Катков A.A., Калимуллин A.M. - опубл. в Б.И. 2004, № 5

5. Патент 2225688 Российская Федерация. Устройство для удаления ботвы на корню / Мартынов В.М., Юхин Г.П, Калимуллин A.M., Катков A.A. -опубл. в Б.И. 2004, № 8

6. Заявка на патент РФ № 2004117622 от 05.08.2004г. Очиститель корнеплодов / Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. Положительное решение от 03.08.2005

7. Заявка на патент РФ № 2004124392 от 05.10.2004. Очиститель корнеплодов от почвенных и растительных примесей/ Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков

A.A., Калимуллин A.M. Положительное

эегвшитсЭДШбвб^ БИБЛИОТЕКА |

С.П«пИург j OS «ВО in .

8. заявка на патент РФ № 2004124393 от 05.10.2004. Комбайн для уборки корнеклубнеплодов/ Мартынов В.М., Юхин Г.П., Калимуллин A.M., Катков A.A. Положительное решение от 13.10.2005

9. Заявка на патент РФ № 2004124394 от 05.10.2004. Очиститель вороха корнеклубнеплодов / Юхин 1 'П., Мартынов В.М., Каггков A.A. Положительное решение от 24.10.2005

Ю.Свидетельсгво №2005610989 Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ. Шнек наклонный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005

11 .Свидетельство №2005610990 Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ. Шнек вертикальный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005

Сдано в набор 12.01.2006 г Подписано в печать 18.01 2006 г. Формат 60x84. Бумага офсетная Уел печ л. 2,0 Тираж 100 экз Заказ № 2 ?

Типография Башкирского государственного аграрного университета 450001, г Уфа, ул 50 лет Октября, 34

•2015

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Юхин, Геннадий Петрович

Введение

1 Состояние проблемы, ее содержание и задачи

1.1 Состояние и направление совершенствования технологий и 12 технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов

1.2 Характеристика условий функционирования технических 38 средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов в Республике Башкортостан

1.3 Постановка проблемы и задачи исследования

2 Концепция формирования комплекта машин и совершенствования 47 технологий для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов

2.1 Концепция формирования комплекта машин для заготовки и 47 подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов

2.2 Совершенствование технологий заготовки кормовых 50 корнеплодов

2.3 Совершенствование технологий подготовки кормовых 62 корнеплодов к скармливанию

Введение 2006 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Юхин, Геннадий Петрович

Актуальность темы. Надежное обеспечение страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем является приоритетным направлением развития агропромышленного комплекса. Эта задача решается в условиях многоукладности агроэкономики и формирования рыночных отношений. Переход к новым формам хозяйствования привел к значительному снижению уровня сельскохозяйственного производства, как в России, так и в Республике Башкортостан. В наибольшей степени это коснулось животноводства, с 2000г по 2004г поголовье коров в сельхозпредприятиях РБ сократилось на 30% и все эти годы животноводство работало с убытком [127]. В большей степени это связано с диспаритетом цен на продукцию животноводства с одной стороны и на оборудование для животноводческих ферм и энергоносители с другой. Отношение цен молока и дизельного топлива у нас в 2-4 раза ниже мировых пропорций, а помощь селу со стороны государства явно недостаточна. Поэтому производители не имеют средств на обновление основных средств в животноводстве.

В Республике Башкортостан выделяются средства из бюджета для закупки новой сельскохозяйственной техники и для приобретения техники по лизингу, созданы машинно-технологические станции. Однако данная техника работает в основном на производстве зерна. Сахарные заводы начинают формировать свои парки машин для возделывания и уборки сахарной свеклы. Передовые перерабатывающие предприятия РБ начинают оказывать финансовую помощь животноводческим фермам, в первую очередь свиноводческим, но эта помощь затрагивает только отдельные хозяйства. Техническая оснащенность животноводческих ферм ухудшается, повышается доля ручного труда в животноводстве. Не высокая продуктивность коров (21002300 кг/год) [127] усугубляет положение дел в молочном животноводстве.

Кормовая свекла является молокогонным кормом, однако используется она для кормления коров в ограниченном количестве. Анализ традиционной технологии показывает, что затраты энергии и труда на возделывание корнеплодов составляют 24,3% энергии и 23,8% труда, уборку -46,9% и 41,3%) и подготовку к скармливанию - 28,8%) и 34,9%). Отсюда следует, что при совершенствовании технологий и технических средств наибольшего внимания заслуживают уборка и подготовка к скармливанию кормовых корнеплодов.

Поля под кормовой свеклой имеют небольшие размеры, особенно сейчас, когда образуются фермерские хозяйства. Поэтому использовать на них мощные шестирядные уборочные комплексы не эффективно. Кроме того, кормовая свекла в августе и начале сентября убирается для подкормки коров, а затем уже идет ее основная уборка. Поэтому технологические приемы, отработанные на уборке сахарной свеклы должны быть приспособлены для заготовки кормовой свеклы.

Другая сложность использования кормовых корнеплодов связана с трудоемкостью подготовки их к скармливанию. В типовых схемах кормоцехов предусматривается мойка корнеплодов. Это влечет за собой повышенные расходы тепла на поддержание положительной температуры в кормоцехе, существенные расходы воды (до 250 кг. на 1 т. корнеплодов) и значительные сложности со стоками загрязненной воды в зимнее время. В существующих измельчителях корнеплодов значительная доля энергии расходуется не эффективно. Нет единого подхода к формированию и совершенствованию работы комплекта машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов. Указанные сложности на фоне постоянного повышения тарифов на энергоносители, делают кормовые корнеплоды фактически недоступными для кормления сельскохозяйственных животных. Именно поэтому совершенствование технологий и технических средств для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов является неотложной проблемой в молочном животноводстве, имеющей большое народнохозяйственное значение.

Цель исследования - обоснование ресурсосберегающих технологий и технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.

Объект исследования - технологические процессы заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов и устройства для их осуществления.

Предмет исследования - взаимосвязи технологических и конструктивных параметров процесса очистки и измельчения, а также режимов работы очистителей и измельчителей кормовых корнеплодов.

Методы исследований: Системный и структурный анализ и синтез; методы теоретической механики; теории вероятностей; методы математического и физического моделирования; моделирование на ЭВМ; экспериментальные методы.

Научная новизна работы состоит в обосновании и разработке технологий и технических средств для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, обеспечивающих улучшение качественных показателей, снижение энергозатрат и экологической нагрузки на окружающую среду.

Разработаны математические модели взаимодействия тел очищаемого вороха с рабочими органами очистителей кулачкового и шнеково-вальцового типа, позволяющие определять и регулировать силовое воздействие на почвенные комки и корнеплоды.

Новизна предложенных разработок подтверждена 9 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, 2 свидетельствами на официальную регистрацию программ для ЭВМ.

Практическая ценность работы: Разработаны технологии заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, как для крупных сельскохозяйственных предприятий, так и для фермерских хозяйств, и комплект машин для их реализации, отличающихся низкими удельными энергозатратами.

Разработаны инженерные методы расчета рабочих органов машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, позволяющие теоретически определять их рациональные параметры, производительность и потребную мощность.

Результаты научно-исследовательских разработок доведены до стадии макетных образцов.

Апробация: Основные положения диссертации доложены на Всесоюзной научно-технической конференции «Итоги и перспективы развития конструкций машин для производства сахарной свеклы и кукурузы на зерно» (УкрНИИСХОМ, 1976г) на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ХИМЭСХ (1973-1976гг), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава БГАУ (1977-2005 гг), на научно-практической конференции «Проблемы сельского хозяйства и пути их решения» (ПГСХА, 2001 г), на международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития АПК регионов России» (Уфа, 2002г), на международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003г), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России», (Уфа, 2003г), на Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005г), на научных конференциях ОГАУ (2003-2005гг), па семинаре заведующих кафедрами «Механизация животноводства» (МГАУ, 2003г.), на международных научных конференциях ВНИИМЖ (2004,2005гг).

Реализация результатов диссертационных исследовании: Разработанные технологии и технические средства для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, представляющие собой значимую практическую ценность, внедрены в хозяйствах Республики Башкортостан. Научно-методические материалы по расчету и проектированию очистителей и измельчителей корнеплодов используются в учебном процессе при чтении лекций, выполнении курсовых и дипломных проектов, учебно-исследовательских работ на инженерных факультетах 29 сельскохозяйственных ВУЗов России. Кроме того, материалы работы отражены и реализованы в двух учебных пособиях с грифами МСХ и УМО и двух программах для ЭВМ:

Юхин Г.П. Алгоритмическое и программное обеспечение для расчетов параметров средств механизации животноводческих ферм. - Уфа: БГАУ, 2002. - 188 с.

Ананьин А.Д., Юхин Г.П., Нешитая Г.Ф. Бизнес-планирование в дипломных проектах по механизации производства и переработки продукции животноводства. - Уфа: БГАУ, 2002. - 105 с.

Свидетельство (РФ) об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610989. Шнек наклонный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005.

Свидетельство (РФ) об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610990. Шнек вертикальный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005.

Публикации: Содержание диссертации отражено в 56 печатных работах общим объемом 36,8 п.л., в т.ч. в 16 статьях в центральных журналах и трудах ведущих ВУЗов и НИИ, двух учебных пособиях с грифами МСХ РФ и УМО, монографии, рекомендации Россельхозакадемии и одиннадцати авторских свидетельствах, патентах и свидетельствах о регистрации программ. Лично автору принадлежит 26,6 усл.печ.л.

На защиту выносятся следующие положения:

• разработка структурной модели формирования и совершенствования работы комплекса машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов;

• обоснование ресурсосберегающих технологий заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов;

• теоретические модели взаимодействия кулачков очистителя с телами очищаемого вороха, теоретические положения по обоснованию параметров и режимов работы кулачкового очистителя кормовых корнеплодов;

• теоретические модели движения корнеплода при взаимодействии с рабочими органами шнеково-вальцового очистителя, теоретические положения по обоснованию параметров и режимов работы устройства шнеково-вальцового типа для сухой доочистки кормовых корнеплодов;

• обоснование экологической и экономической эффективности предложенных технологий и технических средств.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы из 201 наименования. Работа изложена на 272 страницах машинописного текста, содержит 95 рисунков, 27 таблиц и 6 приложений.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологий и технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В настоящей работе проведено обоснование технологий и технических средств для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.

На основе выполненных исследований установлено следующее.

1. Структурная модель процесса формирования и совершенствования работы комплекта машин для заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов, преобразующего массив кормовых корнеплодов на поле в компонент кормовой смеси для животных в кормоцехе, следует рассматривать в виде преобразующей технической системы на поле и преобразующей технической системы на ферме с соответствующими обратными связями, разделенными звеном усиления и блоком запаздывания.

2. При заготовке кормовых корнеплодов на полях малой площади (5-15 га) целесообразно использовать навесной однорядный комбайн с бункером. Он позволяет реализовать три варианта заготовки кормовых корнеплодов: а) с разгрузкой бункера на поле и образованием поперечного валка корнеплодов, которые грузятся затем свеклопогрузчиком в транспортное средство; б) с разгрузкой бункера в малое транспортное средство, которое доставляет корнеплоды на ферму; в) с доставкой корнеплодов на ферму в бункере комбайна. Вариант "а" предпочтителен для крупных сельскохозяйственных предприятий, вариант "б" - для фермерских хозяйств и вариант "в" целесообразно использовать только для подкормки коров в августе и начале сентября. При подготовке корнеплодов к скармливанию необходимо использовать устройство шнеково-вальцового типа для сухой доочистки, которая дает возможность вернуть на поля почву, вывезенную вместе с корнеплодами, а также позволяет работать линии корнеплодов при отрицательной температуре внутри кормоцеха, т.е. экономить энергоресурсы. В сравнении с традиционной технологией заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов предлагаемые технологии позволяют снизить энергоемкость соответственно на 95.0, 152.5 и 122.6 МДж/т.

3. Полученные математические зависимости основных закономерностей при взаимодействии лопастей кулачков с телами очищаемого вороха позволяют определить:

• угол между лопастями кулачков смежных секций для режима транспортировки и очистки вороха и для режима дробления почвенных комков;

• усилия воздействия кулачков на корнеплоды и почвенные комки при различных углах трения тел очищаемого вороха и при оборудовании секций верхнего яруса торсионным устройством;

• жесткость торсионного вала и момент инерции секции очистителя, обеспечивающие разрушение почвенных комков без повреждения корнеплодов.

4. Полученные математические зависимости движения корнеплода в шнеково-вальцовом очистителе позволяют моделировать рабочий процесс очистителя и определить:

• угловые скорости вращения и радиусы шнека и очищающих вальцов, шаг шнека и шнековой навивки очищающих вальцов;

• угол наклона очистителя к горизонту, местоположение очищающих вальцов;

• потребную мощность для транспортирования и очистки корнеплодов.

5. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлены следующие параметры очистителей, обеспечивающие разрушение и отделение почвенных примесей без повреждения корнеплодов, а также ножевого измельчителя корнеплодов: очиститель кулачкового типа - угол между лопастями смежных кулачков 1.31 рад. в режиме транспортирования и очистки вороха и 0.707 рад. в режиме дробления почвенных комков, жесткость торсионного вала 374 л н.м/рад, момент инерции секции очистителя 0.06 кг.м , расстояние между осями смежных секций 0.2 м; очиститель шнеково-вальцового типа - радиус витка двухзаходного шнека 0.45-0.55 м, шаг шнека 0.66 м, диаметр очищающих вальцов 0.1 м, угловая скорость вращения шнека и вальцов соответственно равна 3.6-5.2 рад/с и . 14.7-20.9 рад/с, длина очистителя 2.2-2.5 м, угол наклона очистителя к горизонту 0.44 рад; измельчитель корнеплодов ножевого типа - угловая скорость вращения 195 рад/с, вылет ножа относительно оси вращения 0.050.07 м.

6. Вывоз почвы с поля вместе с корнеплодами усугубляет отрицательное воздействие на плодородие почвы таких факторов, как ветровая и водная эрозия, различного типа загрязнители почвы и вынос питательных веществ с урожаем. Использование сухой доочистки вместо мойки корнеплодов дает возможность вернуть на поля вывезенную почву и уменьшить снижение содержания гумуса в ней за 100 лет возделывания кормовой свеклы на 0.2%.

7. Предлагаемые технологии заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов с использованием разработанных технических средств позволяет экономить на 1 тонне корнеплодов 296 руб. (вариант для крупных сельскохозяйственных предприятий) и 231 руб. (вариант для фермерских хозяйств).

Библиография Юхин, Геннадий Петрович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Аванесов Ю.Б., Бессарабов В.И., Русанов И.И. Свеклоуборочные машины. -М.: Колос, 1979.-352 с.

2. Аванесов Ю.Б., Бессарабов В.И. Свеклоуборочная техника// Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1979.- №9.- С.52-55

3. Аванесов Ю.Б. Обоснование параметров шнекового очистителя свеклоуборочных машин // Труды Всесоюзного ин-та механизации сельского хозяйства. М,- 1975.- С. 23-33

4. Аванесов Ю.Б. Свеклоуборочная техника Франции // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983.- №11. - С. 62-64.

5. Агафонов К.П. Механика трения // Техника в сельском хозяйстве.-1988.-№2.- С. 39-45

6. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

7. Амиров М.Б. Научные основы севооборотов для интенсивного земледелия.- Ульяновск, 1991. 45 с.

8. Ананьин А.Д., Юхин Г.П., Нешитая Г.Ф. Бизнес-планирование в дипломных проектах по механизации производства и переработки продукции животноводства. Уфа: БГАУ, 2002. - 105 с.

9. Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет с.-х. тракторов. М.: Машгиз, 1966

10. Анискин В.И., Михеев В.В. Развитие кормовой базы животноводства на основе введения в хозяйственный оборот новых машинных технологий производства кормовой свеклы // Сборник науч.трудов ВНИИМЖ, т. 12,ч.1.- 2003.-С. 77-84

11. Антонович С.Я. Основы теории автоматического регулирования. Л.: Судостроение, 1962

12. А. с. 528059 СССР. Очиститель корней сахарной свеклы от почвы и камней / Б.П.Шабельник, Г.П.Юхин (СССР) Опубл. в Б. И., 1976, № 34

13. А. с. 588944 СССР Устройство для очистки корнеплодов от примесей / Б.П.Шабельник, Г.П.Юхин (СССР).- Опубл. в Б. И., 1977, № 41

14. A.c. 1428250 СССР Доочиститель корнеплодов от ботвы на корню / Б.П.Шабельник, В.М.Мартынов, М.А.Мишин, Г.П.Юхин (СССР).- Опубл. В Б.И., 1988, №37

15. А. с. 1523085 СССР Устройство для отделения примесей от корнеклубнеплодов / А.П.Гурченко, В.Н.Барановский, В.М.Булгаков (СССР).- Опубл. в Б. И., 1989, № 43

16. А. с. 1556568 СССР Устройство для очистки корнеклубнеплодов от примесей / А.С.Клебан, Л.М.Куцин (СССР).- Опубл. в Б. И., 1990, № 14

17. А. с. 1690593 СССР Устройство для сухой очистки и транспортирования корнеклубнеплодов / В.С.Сыманович, А.С.Щерба, В.Н.Трухоновец и др. (СССР). Опубл. в Б. И., 1991, № 42

18. А. с. 1764552 СССР Корнеуборочная машина / И.А.Пурпал, П.Ю.Зыков, В.М.Булгаков и др. (СССР). Опубл. в Б. И., 1992, № 36

19. А. с. 2067806 СССР Транспортер-очиститель корнеклубнеплодов / Сысуев В.А. (СССР). Опубл. в Б. И., 1996, № 29

20. Безрукий Л.П. Экспериментальное исследование разрушения почвенных комков // Тракторы и сельхозмашины.- 1961.- №11.- С. 23-26

21. Бочкарев Е.А. Экономическая эффективность выращивания кормовой свеклы по интенсивной технологии в Самарской области // Актуальные агроинженерные проблемы АПК. -Самара: СГСХА, 2001.- С. 288-290

22. Васин В.Д. Оценка деформаций клубней и корней // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1974.- №11.- С. 44-45

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

24. Ведомственные нормы технологического проектирования кормоцехов для животноводческих предприятий (ВНТП 18-85). М.: Агропромиздат, 1986. - 88 с.

25. Власов-Власюк О.Б. Экспериментальные методы в автоматике. М.: Машиностроение, 1969

26. Волков Ю.И. О влиянии длины винтового конвейера на производительность и энергоемкость // Механизация погрузочно-разгрузочных работ в сельскохозяйственном производстве: сборник науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1977.- С. 81-88

27. Вольф В.Г. Статистическая обработка опытных данных. М.: Колос, 1966. -167 с.

28. Гайнулин А.З., Уразлин М.Х. Интенсивная технология возделывания сахарной свеклы в Башкирии.- Уфа, 1991.- 76с.

29. Галкин В.Т. Уравнения движения системы твердых тел // Техника в сельском хозяйстве.- 1989.- №3.- С. 53-56

30. Гарифуллин Ф.Ш. Роль физических свойств в противоэрозионной устойчивости почв // Эрозия почв Южного Приуралья.- Уфа, 1984,- С.25-32

31. Гарькавая В.В. Корнеплоды в рационах дойных коров // Животноводство.-1972.-№5. с. 55-57

32. Гетя Н.В. Использование корнеплодов в свиноводстве // Зоотехния.- 1991.-№9.- С. 36-39

33. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. Изд. 4-е, доп.- М.Ж Высш. школа, 1972. 368 с.

34. Горкуша А.Е., Алтухов М.К. Физико-механические свойства кормовых корнеплодов // Сельхозмашина. 1953.- №7. - С 8-11

35. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т. III. М.: Колос, 1968

36. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях.-Л.: Энергоатомиздат, 1990-28 с.

37. Григорьев A.M. Винтовые конвейеры. М.: Машиностроение, 1972.- 184 с.

38. Грозубинский В.А., Дудка В.В. Комплексная оценка эффективности сепарации //Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1986.- №1.- С. 53-54

39. Гурченко А.П. Технико-экономические показатели работы машин на уборке кормовой свеклы // Техника в сельском хозяйстве.- 1998.- №6.- С. 6-9

40. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.-520 с.

41. Денисенко И.И. Исследование физико-механических свойств сахарной свеклы и механизированных операций ее уборки: автореф.дисс. .канд.техн.наук.(05.20.01) Киев: УСХА, 1965. 18с.

42. Дубовик Г.А., Михайленко Ф.Ф., Побыванец И.П. Математическое описание формы корнеплода // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1984.- №3.- С. 59

43. Дунаевский Д.Б., Онищенко В.И. Исследование условий защемления тел вращения двумя поверхностями // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1967.- №6.-С.14-15

44. Емельянов П.А. Исследование физико-механических свойств тел с позиции их ориентирования // Техника в сельском хозяйстве.- 1996.- №2.- С. 28-30

45. Ермичев В.А., Купреенко А.И. Проектирование энергосберегающих технологических процессов в кормоприготовлении.- Брянск: БГСХА, 2002. -56с.

46. Ермичев В.А., Курдюмов В.И. Энергетические затраты при резании початков и стеблей кукурузы // Техника в сельском хозяйстве.- 1988.- №5.- С.59

47. Жамьянов Ч.Д., Таушканов A.C. Щеточный очиститель корнеклубнеплодов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1990.- №11.- С. 64

48. Желиговский В.А. Экспериментальная теория резания лезвием: Труды МИМЭСХ. -М.: Машиностроение, 1950. 148с.

49. Желтов В.П., Новширванов А.Г. Расчет производительности и мощности вертикального шнека // Труды Казанского химико-технологического института им. С.И.Кирова: Вып. 42. Казань, 1971.- С. 79-88

50. Заявка на патент РФ № 2004117622 от 05.08.2004г. Очиститель корнеплодов / ф Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. Положительное решение от0308.2005

51. Заявка на патент РФ № 2004124392 от 05.10.2004. Очиститель корнеплодов от почвенных и растительных примесей/ Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A., Калимуллин A.M. Положительное решение от 24.10.2005

52. Заявка на патент РФ № 2004124393 от 05.10.2004. Комбайн для уборки корнеклубнеплодов/ Мартынов В.М., Юхин Г.П., Калимуллин A.M., Катков A.A. Положительное решение от 13.10.2005

53. Заявка на патент РФ № 2004124394 от 05.10.2004. Очиститель вороха корнеклубнеплодов / Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. Положительное решение от 24.10.2005

54. Зейдель А.Н. Ошибки измерения физических величин. JL: Наука, 1985. -112 с.

55. Зоогигиенические нормативы для животноводческих объектов: справочник под ред. Г.К. Волкова- М.: Агропромиздат, 1985. 303 с.

56. Иванов М.А. Тангенциальная сила при упругом ударе рабочего органа по обрабатываемому продукту // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985.- №11.- С. 24-26

57. Иващенко А.И. Пригодность картофеля к механизированной уборке// Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985.- №11/- С. 1819

58. Капустин В.П. Основы научных исследований и патентоведения: Лекции к курсу. Тамбов: ТГТУ, 1996. - 34с.

59. Карташов Л.П., Аверкиев A.A., Чугунов А.И., Козлов В.Т. Механизация и электрификация животноводства. М.: Агропромиздат, 1987

60. Карташов Л.П., Башков А.Ф., Мананников П.П. Оценка энергозатрат на измельчение грубых кормов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1987.-№ 8.- С.18-19

61. Карташов Л.П., Соловьев С.А. Повышение надежности системы человек -машина животное.- Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 276с.

62. Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. Моделирование рабочего процесса шнеково-вальцового очистителя корнеплодов от почвенных примесей // Техника в сельском хозяйстве.- 2005.- №1.- С. 11-15

63. Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. Рекомендации по проектированию очистителей корнеклубнеплодов шнекового типа от почвы. -М.: Россельхозакадемия, 2005. 36с.

64. Карташов Л.П., Юхин Г.П. О совершенствовании технологий заготовки, хранения и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов // Техника в сельском хозяйстве.- 2005.- №1.- С.42-43

65. Карташов Л.П., Юхин Г.П. Отделение почвенных примесей от кормовых корнеплодов // Сборник науч.трудов ВНИИМЖ. Т.Н.- Подольск, 2005.-С.116-118

66. Каспарова С.А., Никулина Л.Б., Мильцева Л.В. Физико-механические свойства клубней картофеля // Труды ВИСХОМ. Вып. 32.- М.: Машгиз, 1962.- С. 13-35

67. Катков A.A. Обоснование и разработка шнеково-вальцового очистителя кормовых корнеклубнеплодов от почвы: Автореф. дис. канд. техн. наук.(05.20.01).- Оренбург, 2003. 20с.

68. Киреев В.Н. Кормовую свеклу в рацион животных. - М.: Агропромиздат, 1988.- 86с.

69. Киреев В.Н., Петров А.В., Мельникова М.А. и др. Кормовые корнеплоды.-М.: Колос, 1975.-192 с.

70. Кириенко Ю.И. Систематизация размерно-массовых характеристик клубней картофеля // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1979.- №9.- С. 44

71. Коба В.Г., Брагинец Н.В., Марусидзе Д.Н., Некрашевич В.Ф. Механизация и технология производства продукции животноводства. М.: Колос, 1999

72. Кобец A.C., Гурченко А.П. Выкапывающий рабочий орган для кормовой свеклы // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1990.- №9.- С. 52-53

73. Кононов М.С. Увеличить производство кормовых корнеплодов // Животноводство.- 1972.- №1.- С. 43-46

74. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров.- М.: Наука, 1974

75. Красников В.В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве.-М.: Колос, 1973

76. Красников В.В. Подъемно-транспортные машины.- М.: Колос, 1981

77. Кузьминов В.Г., Брусиловский Ю.Р. Комплекс машин для уборки кормовой свеклы // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1988.- №9/- С. 39-40

78. Купреенко А.И. Энегретическая оценка технологий заготовки и приготовления кормов.- Брянск: БГСХА, 2005.- 100с.

79. Лихачев Ю.В. Обоснование процесса очистки корнеплодов сухим способом и их измельчения на фермах КРС // Механизация технологических процессов в животноводстве. Зерноград, 1992. - С. 1623

80. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: учеб.для вузов /под ред. И.И. Мазура М.: Высш.шк., 1999.-447с.

81. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Общий курс: В 2т. Т.1. Теоретические основы инженерной экологии: учеб.пособие для втузов / под ред. И.И. Мазура. М.: Высш.шк., 1996. - 637с.

82. Майковский И.А., Левчук Л.И. Механизация уборки кормовых корнеплодов в станах Западной Европы // Тракторы и сельхозмашины.-1969.-№2.- С.44-46

83. Малыхин Ю.З. Исследование очистительных устройств свеклоуборочных машин.- Тракторы и сельхозмашины.- 1955.- №10.- С. 22-24

84. Манпиль Л.И. О допустимости пренебрежения моментом трения качения клубня при расчетах рабочих органов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1984.- №3.- С. 29-32

85. Манпиль Л.И. Определение коэффициента мгновенного трения клубней по рабочей поверхности // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1986.- №12.- С. 28-29

86. Манпиль Л.И. Теоретические основы выбора начальных условий качения клубня // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1981.-№10.- С. 28-29

87. Мартынов В.М. Разработка устройства для уборки ботвы кормовой свеклы: автореф. дис. канд. техн. наук.(05.20.01). Харьков, 1989. 23 с.

88. Мельников C.B., Алешин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1980.-168с.

89. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. -Л.: Колос. Ленингр. отделение, 1987

90. Механизация приготовления кормов: Справочник /В.И. Сыроватка, А.В.Демин и др. М.: Агропромиздат, 1985.- 368 с.

91. Мещеряков Б.В. Влияние скорости на удельную работу резания // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1969.- №3.- С.37

92. Митков А.Л., Кардашевский C.B. Статистические методы в сельхозмашиностроении. -М.: Машиностроение, 1978. 360 с.

93. Михеев В.В., Халиуллин P.B. Энергоресурсосберегающие технологии возделывания сахарной и кормовой свеклы и пути их совершенствования// Энергосбережение в сельском хозяйстве ч.2 М., 1998 С.119

94. Морозов Н.М. Энергоемкость производства продукции животноводства // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1997.- №10.- С.6-8

95. Мохнаткин В.Г. Научное обоснование и разработка кормоприготовительного оборудования модульного типа // Пути совершенствования научного обеспечения АПК Северо-Востока России в рыночных условиях. М., 1996. - С.329-335

96. Найданов С.А. Сухой способ очистки корней свеклы // Техника в сельском хозяйстве.- 1980.-№10.- С. 19-20

97. Ожигов В.П., Лахонин H.A. Обоснование конструкции и параметров режущих органов измельчителей кормов с инерционным подпором // Техника в сельском хозяйстве.- 1995.- №1.- С. 14-15

98. ОСТ 105.006-82. Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Общие технические условия.

99. ОСТ 70.19.2-83. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и оборудование для приготовления кормов. Программы и методы испытаний.

100. ОСТ 70.2.1-80. Испытания сельскохозяйственной техники. Тракторы и машины сельскохозяйственные, машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Техническая экспертиза.

101. ОСТ 70.8.6-83. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки сахарной свеклы. Программы и методы испытаний.

102. Патент 2030145 Российская Федерация. Устройство для отделения от корнеплодов почвы и растительных остатков / Агейчик В.А., Новиков A.B., Лежнев A.B. и др. опубл. в Б. И. 1995, №7

103. Патент 2223628 Российская Федерация. Устройство для очистки корнеклубнеплодов / Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A., Калимуллин A.M. опубл. в Б.И. 2004, № 5

104. Патент 2225688 Российская Федерация. Устройство для удаления ботвы на корню / Мартынов В.М., Юхин Г.П., Калимуллин A.M., Катков A.A. -опубл. в Б.И. 2004, № 8

105. Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. -М.: Машиностроение, 1984. 320 с.

106. Петров Г.Д., Манпиль Л.И. Некоторые условия соударения клубня с поверхностью рабочего органа // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985.- №11.- С. 22-24

107. Плохов Ф.Г., Юхин Г.П., Кашаев М. Ш. Комплексная механизация животноводческих ферм и комплексов крупного рогатого скота // Система ведения АПК по зонам Башкирской АССР. Уфа, 1991.- С. 377 - 382

108. Погорелый Л.В., Брей В.В. Сравнительный анализ и тенденции развития свеклоуборочных машин // Тракторы и сельхозмашины.- 1975.- №10.- С. 2124

109. Погорелый Л.В., Юхин Г.П. Режущий аппарат дискового типа с прямолинейным лезвием // Вестник сельскохозяйственной науки (на укр. языке). Киев, 1985.- № 9.- С. 63-66

110. Портянко А.И. К вопросу сепарации почвенных комков свеклоуборочными машинами// Исследование и изыскание новых рабочих органов сельскохозяйственных машин. Сборник трудов ВИСХОМа и УкрНИИСХОМа вып. 5.- М., 1968.- С. 57-61

111. Производство кормовой свеклы по интенсивной технологии с применением серийных машин. М.: ВИМ, ВНИИкормов. - 1988

112. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. - 311с.

113. Роганова Т.И. Повышение эффективности отделителей некондиционного картофеля // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985.-№11.- С. 19-22

114. Сабликов М.В. О критической величине угла защемления //Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.- 1963.- №2.- С.8-11

115. Сабликов Н.В. Исследование процесса резания стеблей ножами соломосилосорезок // Вопросы механизации сельского хозяйства. Труды ТИИИМСХ, вып. IV. Ташкент, 1957.- С.47-58

116. Савельев A.B., Плохов Ф.Г., Юхин Г.П. Система машин и механизация животноводства // Система ведения АПК в Республике Башкортостан. -Уфа: Гилем, 1997.- С. 371 376

117. Свеклоуборочные машины: Конструирование и расчет JT.B. Погорелый и др. Киев: Техника, 1983.-168 с.

118. Свидетельство №2005610989 Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ. Шнек наклонный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005

119. Свидетельство №2005610990 Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ. Шнек вертикальный / Карташов Л.П., Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков A.A. Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 22.04.2005

120. Сельское хозяйство Республики Башкортостан: информационный сборник.- Уфа: МСХ РБ, 2005. 45с.

121. Сероватов Д.С. Отделение камней от клубней картофеля по их упругости // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1979.- №9.- С. 10-11

122. Синявский В.Н. Машины и оборудование для обработки корнеклубнеплодов. Теория и основы проектирования-М.: Машиностроение, 1964

123. Соловьев С.А., Яковлева Е.В., Катасонов С.М., Ушаков Г.Е. Методика оценки качества смешивания кормов на основе вероятностных методов // Техника в сельском хозяйстве.- 2003.- № 2.- С.55-56

124. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Т.1 / под ред. М.И. Клецкина. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1967. - 722 с.

125. Справочник по применению электроэнергии в сельском хозяйстве / под ред. Сазонова H.A.- М.: Государственное изд-во с/х литературы, 1958. С. 95-96

126. Татьянко Н.В. К расчету очистителя сахарной свеклы комкодробящего типа // Тракторы и сельхозмашины.- 1968.- №10.- С.25-27

127. Терехов О.Н. Технико-теоретические основы разработки и использования бахчеуборочного комплекса: дис. в виде науч.докл.д-ра техн.наук. (05.20.01).- Оренбург: ОГАУ, 1996. 58 с.

128. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы.- 1979.- 432с.

129. Титенок A.B. Исследование корнеплодов сжатием // Механизация погрузочно-разгрузочных процессов в сельском хозяйстве: сборник науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 1987.- С. 43-47

130. Тудель Н.В., Кузмич Я.А. Определение энергии резания при малых ее значениях и больших скоростях // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1976.- №4.- С.42

131. Умов С.С., Кузеев Э.М. Кормовые корнеплоды в Башкирии // Животноводство,- 1970.- №10.- С. 39-40

132. Фемоненко-Бородич М.М., Изюмов С.М., Олисов Б.А., Кудрявцев И.Н., Мальчиков Л.И. Курс сопротивления материалов. Ч.2.- М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956.- 540 с.

133. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений. М.: Колос, 1970.-423 с

134. Фом1чов A.M. Кормов1 корнеплоди. 2-е вид., перероб. i доп. - Киев: Урожай, 1987.-248 с

135. Фомичев A.M., Шашков A.B., Маковецкий O.A., Кургак В.Г. Механизированная уборка кормовой свеклы // Техника в сельском хозяйстве.- 1983.- № 10.- С. 20-22

136. Шабельник Б.П. Конвейеры-очистители корнеуборочных машин: теория и расчет.- Киев: Мшосвгга. -1998.- 324с.

137. Шабельник Б.П., Мартынов В.М. Агрофизические показатели кормовой свеклы и характер их изменчивости. // Совершенствование технологических процессов и рабочих органов сельскохозяйственных машин: сборник науч. Трудов.- М., МИИСП.-1986.- С.68-75

138. Шабельник Б.П., Стариков В.М., Ермольев Ю.И. Исследование процесса отделения комков почвы от корнеплодов кулачковым конвейером-очистителем // Техника в сельском хозяйстве/- 1989/- №5/- С. 50-53

139. Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Об угле статического равновесия тела // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1980.- № 11.- С.51-52

140. Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Обоснование типа очистителя корнеплодов от почвы и растительных остатков // Совершенствование рабочих органов сельхозмашин. Сборник науч. трудов МИИСП. Т. 16, вып. 2. М, 1979.-С.25-29

141. Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Экспериментальное определение параметров секции с упругим валом кулачкового очистителя // Совершенствование рабочих органов сельхозмашин. Сборник науч. трудов МИИСП. Т. 13, вып.2.-М, 1976.- С.5-7

142. Шабельник Б.П., Юхин Г.П. Определение точки приложения силы, действующей на лопасть кулачка со стороны защемленного тела // Сельскохозяйственные машины. Сборник науч. трудов МИИСП. Т. 12, вып. 1, ч.2. М, 1975.- С. 107 - 111

143. Швецов И.А., Фомичев A.M. Биология и агротехника кормовой свеклы. -Киев: Наук, думка, 1980. 252 с.

144. Штуков Н.К., Оптимальный угол наклона винтовой линии шнека // Механизация и электрификация социалистического с/х .- 1974.- №7.-С.8-9

145. Юхин Г.П. Алгоритмическое и программное обеспечение для расчетов параметров средств механизации животноводческих ферм. Уфа: БГАУ, 2002.- 188 с.

146. Юхин Г.П. Аналитический метод расчета режущего аппарата с прямолинейным лезвием // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1986.- № 3.- С.44-46

147. Юхин Г.П. Исследование процесса очистки кормовой свеклы от почвы двухярусным кулачковым очистителем: автореф. дис. канд. техн. наук.(05.20.01).- Харьков, 1978. 16 с.

148. Юхин Г.П., Катков A.A. Совершенствование технологий заготовки и подготовки к скармливанию кормовой свеклы // Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса.-Уфа: БГАУ, 2005.- С. 192-196

149. Юхин Г.П. Мартынов В.М. Калимуллин A.M. Катков A.A. Прибор для исследования процесса резания в динамических условиях. // Сборник трудов факультета механизации сельского хозяйства / под ред. А.П.Иофинова Уфа: БГАУ, 2001.- С.108-112

150. Юхин Г.П., Мартынов В.М., Калимуллин A.M. О методике определения энергозатрат на привод рабочего органа с вращающимся валом// Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса.- Уфа: БГАУ, 2005.- С.72-74

151. Юхин Г.П. Мартынов В.М. Катков A.A. Устройство для сухой доочистки кормовых корнеплодов в условиях кормоцеха // Совершенствование технологии и технических средств механизации сельского хозяйства, Пенза: ПГСХА, 2001.- С.157-161

152. Юхин Г.П. Мартынов В.М. Катков A.A. Калимуллин A.M. Агрофизические характеристики кормовой свеклы в связи с ее механизированной уборкой // Сборник трудов факультета механизации сельского хозяйства /под ред. А.П.Иофинова.- Уфа: БГАУ, 2001.- С. 103108

153. Юхин Г.П. Мартынов В.М. Катков A.A. Обоснование параметров винтового конвейера очистителя корнеклубнеплодов // Сборник трудов факультета механизации сельского хозяйства / под ред. А.П.Иофинова - Уфа: БГАУ, 2001.- С.112-118

154. Юхин Г.П. Мартынов В.М. Катков A.A. Проектирование винтового конвейера. //Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России; материалы международной научно-практической конференции. В 3 ч. Ч. 2. Уфа: БГАУ, 2002. - С.286-288

155. Юхин Г.П., Мартынов В.М. Некоторые результаты полевых испытаний однорядного комбайна для заготовки кормовых корнеплодов // Сборник науч. трудов 102й научной конференции преподавателей, научных сотрудников и аспирантов Уфа: БГАУ, 1993.- С. 13

156. Юхин Г.П., Мартынов В.М. Новый комбайн для уборки кормовых корнеплодов // Сельские узоры.- 1999.- № 4.- С. 30

157. Юхин Г.П., Мартынов В.М. Обоснование параметров рабочих органов комбайна для уборки корнеплодов // Совершенствование конструкций, методов эксплуатации и ремонта с.-х. техники. Сборник науч. трудов -Уфа: БГАУ, 1995.- С.30 34

158. Юхин Г.П., Мартынов В.М. Однорядный комбайн для уборки кормовой свеклы // Совершенствование конструкций, методов эксплуатации и ремонта с.-х. техники. Материалы межвузовской конференции. Уфа: БГАУ, 1992.- С.58-59

159. Юхин Г.П. Мартынов В.М. Фаритов Т.А. Гизетдинова Э.М., Катков A.A.

160. Калимуллин A.M. Как лучше хранить кормовую свеклу // Сельские узоры.-2000.- №4.- С.14-15

161. Республиканской конференции молодых ученых с.-х. на тему Актуальные проблемы развития сельского хозяйства. Уфа: НТО, 1980.- С. 33-34

162. Юхин Г.П. Некоторые физико-механические свойства кормовой свеклы // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1976.-№4.- С.48-49

163. Юхин Г.П. Совершенствование технологий и технических средств заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов. Сборник науч. трудов ОГАУ.- Оренбург, 2005

164. Юхин Г.П. Подготовка компонентов кормовых смесей // Сборник науч. трудов ВНИИМЖ. Т. 13. 4.2. Подольск, 2004, С. 81-84

165. Юхин Г.П. Предотвращение наматывания сорняков на секции очистителя кормовой свеклы от почвы // Совершенствование рабочих органов сельхозмашин. Сборник науч. трудов МИИСП. Т. 13, вып. 2. -М: 1976.- С. 94-98

166. Юхин Г.П. Рациональная схема кормоцеха // Сельский механизатор.-•) 2005.-№ 1.-С.ЗЗ

167. Юхин Г.П. Самоочистка очистителя корнеплодов от растительных остатков // Совершенствование конструкций, эксплуатации и ремонта сельхозтехники. Сборник науч. трудов Ульяновского СХИ.- Куйбышев, 1979.- С.120-123.

168. Юхин Г.П. Экономическая эффективность технологий заготовки и подготовки корнеплодов к скармливанию // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 2005.- №11.- С.9-11

169. Юхин Г.П. Энергоемкость резания кормовых корнеклубнеплодов // Техника в сельском хозяйстве.- 2005.- № 1.- С.43

170. Юхин Г.П. Энергосберегающие технологии и технические средства заготовки и подготовки к скармливанию кормовых корнеплодов.- Уфа: БГАУ, 2005.- 104с.

171. Юхин И.П. Прогрессивная технология возделывания сахарной свеклы в Башкортостане.- Уфа: БГАУ, 2003. 76с.

172. Юхин И.П. Сахарная свекла в Башкортостане.- Уфа, 2000. 163 с.

173. Юхин И.П., Середа H.A. Влияние метеорологических факторов на формирование урожая сахарной свеклы в Предуралье Башкортостана. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.- 1999.- №2.- С. 37-39

174. Юхин И.П., Нугуманов А.Х., Никитин A.B., Ахметов М.С. Технология возделывания сахарной свеклы в сырьевых зонах сахарных заводов Башкортостана.- Уфа: Мир печати, 2005. 55с.

175. Якубовский Э.Я. Определение коэффициента трения плодов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1983.- №1.- С. 56-57

176. Anon. Neuer Vollernter fur die Futterrubensilierung // Rinderwelt. Т.13.-1988.-№6. S.202

177. Bertram H.-H. Entwicklungstendenzen bei der Kartoffel-und Zuckerrubenernte// Landmaschinenwelt. T.l 1/12.- 1989.- S.14-15

178. Eben E. Verfahren zur Abtrennung von Rubenerde // Zuckerindustrie. T.125.-2000.- №1. S.13-17

179. Hinz E.; Krugel K.-H.; Walter G. Mechanisierungslosungen zur Ernte von Futterruben und Hinweise zu deren Einsatz // Feldwirtschaft. T.29.- 1988-S.412-415

180. Klassik II Keenan// Agrartechnik.- 2001.- Jg.80,0kt. -S. 35

181. Ligocki A. Wasserstrahlschneiden als alternatives Schneidverfahren fur die Landtechnik // Landtechnik. T.56.- 2001.-N5. -S.324-325

182. Morvan T.; Alard V.; Ruiz L. Internet environnemental de la betterave fourragère // Fourrages.- 2000.- N 163. P. 315-322

183. Pirkelmann H. Neues Silierverfahren fur Futterruben mit Blatt // Milchpraxis. Т.29.-1989.-№l.-S.40-43

184. Pirkelmann H. Techniken der Konservierung und Futterung von Futteruben// Milchpraxis. T.24.- 1986.- №1.- S.40-43

185. Roberts A.W. and Willis A.H. Performance of grain augers // Proc. Instn. Mech. Engnrs. Lond.- 1976.- S.165 194

186. Vogel R. Konservierungsverluste bei Lagerung von Funnerruben // Landwirtsch. Schweiz/- 1988. S.203-208