Том 87, № 4 (2020)
- Год: 2020
- Статей: 10
- URL: https://journal-vniispk.ru/0321-4443/issue/view/3688
Весь выпуск
Статьи
Особенности сертификации сельскохозяйственных шин с максимальным учетом условий их эксплуатации
Аннотация
Проблемы качества и конкурентоспособности продукции носят в современном мире универсальный характер. Международный рынок постоянно требует повышения эксплуатационных свойств автомобилей, тракторов, сельхозтехники и других видов мобильных транспортных средств. А их невозможно повысить без существенного улучшения выходных эксплуатационных характеристик шин. Пневматические шины относятся к числу ответственных узлов мобильных средств, оказывающих существенное влияние на их основные эксплуатационные свойства и поэтому, как комплексное изделие, вошли в перечень подлежащих утверждению в соответствии с правилами № 106 для сельскохозяйственных транспортных средств и их прицепов. Целью исследований являлась разработка рекомендаций по совершенствованию методики проведения сертификационных испытаний сельскохозяйственных шин, направленных на повышение качества продукции. В статье рассматриваются методы сертификации и официального утверждения шин для сельскохозяйственных транспортных средств и их прицепов. Анализируются недостатки метода сертификации сельскохозяйственных шин по методу автомобильных. Предлагается дополнить сертификацию разработанными в РФ методами испытаний, в максимальной степени приближенными к условиям эксплуатации сельскохозяйственных транспортных средств и шин тяговых машин. Приводится опыт работы фирм Bridgestone и Мichelin в условиях РФ. Отсутствием в России национальной системы сертификации шин обусловлены во многих случаях поломки транспортных средств, приводящие к простоям, а также к возникновению аварийных ситуаций. При серьезных авариях на транспорте, когда нет достаточной ясности причин аварии или ясно, что авария связана с выходом из строя шин, пострадавшие возбуждают судебные преследования производителей, сопровождающиеся также выплатой денежных компенсаций. При этом за потерями потребителей, как правило, скрываются массовые производственные дефекты. Для повышения качества сельскохозяйственных шин предлагается пересмотреть Правила ЕЭК ООН № 106 в максимальном приближении к условиям эксплуатации, а также создать независимый аккредитованный шинный центр.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):3-11
3-11
Анализ современного уровня развития технологии и техники фильтрации охлаждающей жидкости в автомобильных и тракторных двигателях
Аннотация
В статье анализируются современные технологии и средства фильтрации (очистки) охлаждающей жидкости автомобильных и тракторных двигателей. Рассмотрена критически острая и до настоящего времени не решенная проблема загрязнения охлаждающей жидкости и систем охлаждения двигателей в целом. Дана общая оценка существующих технологий и устройств фильтрации. Все устройства фильтрации разделены на три группы, по каждой из которых приведен анализ их принципиальных недостатков и достоинств. Показано, что зарубежные конструкции фильтров не столько выполняют функцию фильтрации, сколько служат в качестве носителей специальных химических присадок для улучшения физико-химических свойств антифризов. Эти фильтры принципиально не могут быть полнопоточными, т.к. при их полном засорении прекратится циркуляция антифриза. В целом технологии фильтрации охлаждающей жидкости через пористые материалы (микропористый картон, химические волокна) или металлические сетки нельзя считать перспективными. Это обосновано тем, что в процессе очистки охлаждающей жидкости фильтрующие элементы подобного типа быстро засоряются, что существенно уменьшает количество пропускаемой жидкости. В предельном случае они вообще перестают пропускать жидкость. Также из-за быстрого загрязнения подобные фильтры жидкости требуют замены или очистки. Рассмотрены новая концепция модифицированной гидроциклонной очистки охлаждающей жидкости и разработанный на ее основе гидроциклонный фильтр-сепаратор (защищен патентом РФ на изобретение № 2625891). Приведено сравнение конкурентных показателей разработанного гидроциклонного фильтра-сепаратора с зарубежными аналогами. Гидроциклонные фильтры-сепараторы обладают целым рядом принципиальных достоинств: высокой производительностью и непрерывностью работы; предельно простой конструкцией; отсутствием фильтрующего элемента как такового и др. Сделан вывод о перспективности данного подхода к решению проблемы очистки охлаждающей жидкости двигателей автомобилей, автобусов, тракторов, строительно-дорожных и лесотехнических машин, сельскохозяйственной и армейской техники и др.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):12-20
12-20
Конструктивные особенности бронированного трактора для жарких климатических условий
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы, относящиеся к области тракторостроения, конкретно - к гусеничным и колесным тракторам, снабженным различным навесным оборудованием, которые выполняют землеройные, погрузочные, транспортные и другие работы в промышленном и дорожном строительстве в особых условиях, требующих дополнительного охлаждения силового отделения и защиты оператора и основных узлов машины от воздействия пуль и осколков. Далеко не все серийные тракторы и машины на их базе (в том числе инженерные) пригодны для эксплуатации в специфических условиях государств с жарким климатом, к тому же в условиях войны или ее последствий (невыявленные и ненейтрализованные мины, неразорвавшиеся снаряды и т.д.). Целью работы является увязка известных мероприятий по усилению штатной системы охлаждения подкапотной моторной установки бронированного трактора с его броневой защитой, исключив, как минимум, негативные последствия таких «теплотехнических рецептов» для эксплуатационной безопасности, прежде всего, тракториста, и тем самым улучшить технико-эксплуатационные характеристики бронированного трактора. Заявленные предложения позволяют повысить технико-эксплуатационные характеристики бронированного трактора за счет использования такого взаимного расположения рассматриваемых составных частей трактора (кабину с рабочим местом оператора, силовое отделение, ограниченное капотом, и теплообменный люк), при котором максимально соблюдены такие требования, как обзорность из кабины, защита кабины от средств поражения, попадающих в крышку. Полученные результаты представляются достаточным основанием для оптимистичного прогноза внедрения данной разработки в существующий технологический уклад отечественной экономики.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):21-26
21-26
Анализ работы плоского решета, совершающего колебания в горизонтальной плоскости
Аннотация
В соответствии с положениями Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации необходимо увеличение удельного веса зерна отечественного производства на мировом рынке до уровня не менее 95 %. Этому способствует наличие в Российской Федерации 9 % посевных мировых площадей, из которых 40 % составляет чернозем. Однако послеуборочная обработка всего зернового вороха, привозимого с полей выполняется поточными линиями, где на полноту разделения оказывают влияние показатели засоренности и влажности свежеубранного зерна. Так, повышение влажности на 1 % от базисных показателей снижает производительность зерноочистительной техники на 2 %, а повышение влажности на 1 % снижает производительность на 3 %. Поэтому зернотоковым хозяйствам страны нужны прогрессивные технологии для послеуборочной обработки зерна, из которых можно выделить основные способы увеличения производительности машин: равномерное распределения семян по площади решета, более качественное попадания частицы в отверстие решета, увеличение скорости движения зерна на поверхности решет, усложнение закона колебаний решетных станов. Согласно выполненным исследованиям, полнота разделения на поверхности решета зависит от показателей относительного движения частицы, а также угла наклона отверстий к направлению схода, скорость и перемещение зерновки при взаимодействии с длинной кромкой отверстия решета, совершающего гармонические колебания. На основании этого можно заключить следующее: процесс сепарации улучшается при угле наклона отверстий решета β = 45°, частоте колебаний решета n = 110 мин-1, амплитуде колебаний решета А = 0,09 м, угле поперечного наклона решета αп = 1,5°...2,5°. На этом режиме работы очистка зерновой смеси проводится качественно и в соответствии с агротехническими требованиями.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):27-34
27-34
Влияние формы клубней картофеля на качество разделения на фракции рабочими органами картофелесортировальных машин
Аннотация
Многие производители сельскохозяйственной продукции сталкиваются с проблемами сортирования клубней картофеля плоской и овальной форм на размерные фракции роликовыми сортировальными поверхностями. В статье рассматривается влияние формы клубней картофеля на скорость их ориентации относительно калибрующих отверстий и, как следствие, на показатели производительности машин и качества выполняемого процесса. Целью исследования является определение причин повреждения клубней при сортировке и способы их устранения. Обоснована взаимосвязь кинематических параметров роликовых поверхностей картофелесортировальных машин и формы клубней, позволяющая снизить повреждения и повысить качество сортировки картофеля на фракции. Для определения взаимосвязи формы клубней и кинематических параметров роликовой поверхности проведен ряд экспериментов. В первом эксперименте определялось количество клубней, которые пройдут сквозь калибрующую щель за определенное время при различных передаточных отношениях в приводе роликов калибрующей поверхности. Во втором эксперименте находилось время, за которое определенное количество клубней различной формы пройдут сквозь калибрующую поверхность. На основании проведенных исследований представлены графики экспериментальных зависимостей количества клубней толщиной 43 мм, прошедших в калибрующий зазор между роликами 42 мм за время 5 с, от соотношения окружных скоростей между роликами и графики зависимости изменения времени прохождения группы клубней толщиной 40 и 42 мм через щель между роликами шириной 42 мм от соотношения окружных скоростей между роликами. На основании проведенных исследований установлено, что соотношение окружных скоростей соседних роликов, образующих калибрующую щель, оказывает существенное влияние на качество разделения клубней на фракции и является причиной нанесения им повреждений, связанных с деформацией. Представленный анализ позволяет оценить влияние формы клубня на качество разделения клубней роликовыми калибрующими поверхностями картофелесортировальных машин, а также указывает пути совершенствования конструкций техники для доработки картофеля после уборки и перед продажей.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):35-44
35-44
Определение удельного сопротивления почвы при глубокой безотвальной обработке в условиях Северного Казахстана
Аннотация
В статье предложена методика для определения удельного сопротивления почвы и представлены результаты проведенных исследований. Одним из основных лимитирующих факторов при определении ширины захвата почвообрабатывающего орудия является удельное сопротивление почвы. Данный показатель является количественной характеристикой трудоемкости обработки почвы, поэтому при проектировании новой техники необходимо иметь достоверные данные о его значении. Представленные в научной литературе сведения о величине удельного сопротивления почвы имеют усредненный характер и не учитывают параметров почвообрабатывающих рабочих органов. В этой связи определение удельного сопротивления почвы для рабочих органов с известными параметрами является актуальной темой научного исследования. Цель исследований - определение величины удельного сопротивления почвы для почвообрабатывающих рабочих органов с известными параметрами. Методика исследований состоит из экспериментального определения общего тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия и дальнейшей математической обработки полученных экспериментальных данных на основании рациональной формулы В.П. Горячкина. Для проведения экспериментальных исследований была разработана лабораторная установка, конструкция которой позволяет исключить влияние ее собственного веса на тяговое сопротивление, возникающее при трении элементов рабочего органа о почву. Установлено, что для рассматриваемых почв, которые являются типичными для Северного Казахстана, удельное сопротивление почвы составляет k = 45908 Н/м2. Полученный коэффициент вариации υ < 10 % говорит о незначительной изменчивости рассматриваемого вариационного ряда. Следовательно, полученное удельное сопротивление почвы имеет достоверное значение. Результаты исследований будут использованы при обосновании ширины захвата почвообрабатывающего орудия с рассматриваемыми рабочими органами.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):45-52
45-52
Определение скорости перемещения предварительно измельченного сена по поверхности решета сепаратора листовой части трав
Аннотация
Для повышения уровня производства животноводческой продукции необходимо кормить животных полнорационными кормосмесями. Основным из компонентов кормосмеси является комбикорм, который состоит из зерновых кормов, витаминно-травяной муки (ВТМ) и других добавок. В настоящее время для производства ВТМ применяются высокотемпературные способы сушки сена, требующие больших затрат и дорогих технических средств. Поэтому для снижения эксплуатационных затрат и стоимости оборудования нами предложены технология и линия для приготовления ВТМ из листовой части трав. В составе линии приготовления ВТМ основной машиной является сепаратор листовой части трав из предварительно измельченного сена. Выполнение процесса сепарации связано с тем, что при измельчении сухого сена в безрешетных измельчителях нежная листовая часть мелко измельчается, это способствует процессу сепарирования листовой части трав. Цель исследований состоит в определении скорости перемещения сена по поверхности решета, позволяющей определить производительность линии по массовой подаче и по муке. Для теоретического определения средней скорости перемещения решета применен метод математического анализа, а для определения действительного значения скорости перемещения сена по поверхности решета использован метод однофакторного экспериментального исследования. В результате теоретических исследований получены аналитические выражения для определения производительности сепаратора, средних скоростей перемещения решета в горизонтальном направлении и перемещения сена по поверхности решета. В результате экспериментальных исследований получена закономерность изменения средней скорости перемещения сена в зависимости от длины решета, которая обеспечивает получение эмпирического выражения для определения действительного значения средней скорости перемещения слоя сена по поверхности решета, и она равна 0,19 м/с. При средней производительности линии по массовой подаче толщина перемещаемого слоя по поверхности решета была равна 0,0186 м, и она не является максимальной для сепаратора листовой части трав.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):53-57
53-57
Современные селекционные и семеноводческие зерноуборочные комбайны зарубежных компаний
Аннотация
Эффективность и интенсификация селекционно-семеноводческих процессов в значительной степени зависят от оснащения селекционных учреждений соответствующими техническими средствами. Из всей техники, используемой в селекционно-семеноводческом процессе, наиболее сложными по конструкции и в эксплуатации являются зерноуборочные комбайны. К ним, в отличие от общепроизводственных машин, предъявляются повышенные агротехнические и специфические требования, обусловленные технологией ведения селекционной работы. Анализ и оценка показателей технического уровня, а также особенностей конструкции зерноуборочных комбайнов для селекции и семеноводства зарубежного производства позволит потребителям принимать обоснованные решения по их приобретению и использованию. Наиболее известными зарубежными производителями специальных машин для селекции, семеноводства и агрономических исследований являются компании Wintersteiger, Sampo Rosenlew, Zürn Harvesting, Haldrup, Almaco, Kincaid и Baural. Анализ показал, что селекционные и семеноводческие комбайны, выпускаемые этими компаниями, обычно имеют гидростатическую трансмиссию, оснащаются быстросъемными жатками различного назначения и ширины захвата, отличаются наличием разнообразного дополнительного оборудования, нескольких вариантов уборки семенного и зернового материала (в упаковки, мешки, контейнеры, бункер). Наряду с барабанными, в их конструкциях начинают использоваться одно- и двухроторные молотильные аппараты (компании Almaco и Baural). Их мощность, ориентированная на многообразие размеров опытных делянок, различные этапы селекционно-опытных работ и количество собираемого материала, принимает значения от 20 до160 кВт, а диаметр молотильного барабана, основного рабочего органа комбайнов, находится в диапазоне 350-500 мм. Основное отличие селекционно-семеноводческих комбайнов от общепроизводственных - наличие систем предотвращения смешивания убираемых культур, пневматической транспортировки зерна, взвешивания, отбора проб, измерения влажности. Для сбора и анализа данных комбайны комплектуются программным обеспечением и бортовыми компьютерами с возможностью распечатки необходимой информации.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):58-69
58-69
Обоснование режимов работы игольчатого диска новой конструкции
Аннотация
Сохранение и накопление продуктивной почвенной влаги в зонах с недостаточным увлажнением и подверженных ветровой эрозии не теряет своей актуальности. Известные дисковые игольчатые рабочие органы ротационных борон, предназначенные для поверхностной обработки по стерневым фонам, в большей мере направлены на рыхление верхнего почвенного пласта. Неправильно выбранный режим использования существующих игольчатых борон опасен чрезмерным распылением и иссушением поверхности плодородной почвы. В связи с этим предложено новое техническое решение игольчатого диска с изменяющейся формой игл, позволяющее рыхлить верхний слой почвы с выполнением лунок на поверхности поля. Почвообрабатывающее орудие с игольчатыми дисками состоит из ступицы с закрепленными на ней иглами, причем диск установлен афронтально, каждая игла выполнена изменяющейся формы, первая половина от основания иглы выполнена квадратной формы, вторая половина - пирамидальной формы с вершиной на конце иглы. Использование таких игольчатых дисков с иглами, которые легче проникают в почву, позволяет эффективно измельчать пожнивные остатки и рыхлить почву, что повышает качество обработки почвы. Проведенные испытания нового игольчатого диска по фону многолетних трав позволили обосновать основные режимные показатели нового рабочего органа. Для супесчаной почвы твердостью 14,5 кПа с агрофоном многолетних трав, таких как кострец безостый и люцерна, установлено, что максимальный параметр для влагонакопления будет достигнут при скорости в 7 км/ч с углом атаки, равным 0°, а рыхления при скорости 9 км/ч с углом атаки в 16°. Рациональными параметрами, при которых происходит не только накопление влаги, но и качественная обработка почвы, являются угол атаки, равной 4° и скорость движения агрегата - 7 км/ч.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):70-75
70-75
«Точка морального старения» сложной сельскохозяйственной техники
Аннотация
Перед каждым сельхозпроизводителем всегда стоит ряд проблем: как долго следует эксплуатировать сложную сельскохозяйственную технику, когда приобретать новую или кардинальная - когда следует переходить на новое направление бизнеса. В статье показано решение вышеуказанных проблем на примере уборки озимой пшеницы самоходным зерноуборочным комбайном четвертого класса. Принято, что сельхозпроизводитель приобрел зерноуборочный комбайн, осуществив капитальные затраты на сумму 5 млн руб. Кроме того, ежегодно он несет текущие затраты, связанные с эксплуатацией комбайна: на горюче-смазочные материалы, заработную плату механизаторов, ремонт и техническое обслуживание, запасные части, возделывание и уборку зерна, налоги и др., которые суммируются по годам. По инструкциям, уже после пятого года эксплуатации зерноуборочный комбайн требует капитального ремонта, также с течением времени растут затраты на его ремонт и обслуживание. Прибыль сельхозпроизводителя формируется как разность доходов от реализации зерна и затрат. В процессе эксплуатации производительность зерноуборочного комбайна снижается, и в какой-то момент его эксплуатация становится убыточной. Это и есть «точка морального старения» машины, когда сельхозпроизводитель должен решать: приобретать новый комбайн или менять направление своего бизнеса.
Тракторы и сельхозмашины. 2020;87(4):76-88
76-88