Studying the Innovative Flax Pulling Process in Apparatuses with Transverse Pulling Channels

全文:

Введение

Потребность развития льняной отрасли АПК России обуславливается необходимостью производства сырья для текстильных предприятий. Основные задачи льняной отрасли – поставки качественного длинного волокна и производство семенного материала. Выполнение этих задач возможно за счет увеличения сборов льнопродукции и путем повышения ее качества [1–3]. Механизмы и рабочие органы льноуборочных машин при выполнении технологических процессов активно взаимодействуют с растениями льна-долгунца (дальше льна) [4–6]. При этом растения льна видоизменяются: растягиваются, сжимаются, скручиваются и др. [7; 8]. Это может негативно сказаться на сборах льнопродукции и качестве длинного волокна и семян [9]. Для уборки льна применяют пять типов технологий: сноповая, комбайновая, раздельная, комбинированная и дифференцированная. Они направлены на производство высококачественной волокнистой продукции или получение посевных семян.

Основная технологическая операция – теребление льна. Механизированное теребление льна на больших площадях обеспечивает получение семенной и волокнистой доли урожая в ограниченные сроки. Следовательно, улучшение рабочих органов необходимо для сохранения всего урожая на любом этапе уборки [10; 11]. Теребление льна оказывает влияние на качественные и количественные параметры урожая [12; 13]. Однако особенности конструкции рабочих органов, которые используются для теребления в российских и зарубежных льнотеребилках и льнокомбайнах, могут оказывать механическое влияние на стебли, что заметно ухудшает как количественные, так и качественные показатели [4; 5].

Цель работы – теоретическое и экспериментальное обоснование изменений конструкции теребильного аппарата с поперечными ленточно-дисковыми ручьями за счет исключения разделения технологических потоков растений при их тереблении.

Обзор литературы

Теребление – технологическая операция по извлечению созревших растений из земли вместе с корнями при уборке сельхозкультур¹. Применяется в технологиях производства лубяных культур, в селекционно-садоводческом процессе и др. В льноводстве для теребления растений используются многочисленные методы и разнообразные устройства. Достоинства и недостатки каждого из известных теребильных аппаратов позволяют определить цель использования технических средств при уборке культур и учесть особенности технологического процесса² [2].

Основное применение при уборке льна-долгунца получили теребильные аппараты непрерывного действия, включающие теребильные ручьи (секции), спереди оборудованные делителями, выполненными в форме многогранных клиньев, и выводящие расстилочные устройства [9; 12].

Конструкция теребильных ручьев оказывает определяющее влияние на качество и надежность работы аппарата. Теребильные ручьи состоят из прижатых друг к другу бесконечных ремней (ленточно-роликовые различной формы) или из ремней и обрезиненных дисков (ленточно-дисковые), между которыми зажимаются стебли и выдергиваются из почвы (рис. 1)³. Существует несколько видов этих конструкций:

1. С дугообразным ленточно-роликовым ручьем (рис. 1a). Достоинства: большая зона теребления, обеспечивающая теребление разного по степени полегания льна. Недостатки: низкая надежность технологического процесса, высокая энергоемкость, ограничение по влажности льна, скольжение ремней относительно друг друга на криволинейных участках ручья, повреждения стеблей.
2. С прямолинейным ленточно-роликовым ручьем (рис. 1b). Достоинства: малая энергоемкость, большая зона и симметричный процесс теребления, минимальная растянутость стеблей в ленте. Недостатки: неравномерность распределения давления в ручье, сложность конструкции.
3. С волнообразным ленточно-роликовым ручьем (рис. 1c). Достоинства: большая зона и симметричный процесс теребления растений, надежность технологического процесса, минимальная растянутость стеблей в ленте. Недостатки: скольжение ремней относительно друг друга на криволинейных участках ручья, повреждение стеблей, износ ремней, большая энергоемкость и сложность конструкции.
4. С криволинейным ленточно-роликовым ручьем (рис. 1d). Достоинства: надежность технологического процесса, небольшая энергоемкость и простота конструкции. Недостатки: неравномерность давления по длине ручья, скольжение ремней относительно друг друга на криволинейных участках ручья, повреждение стеблей и износ ремней, несимметричность процесса теребления.
5. С синусоидальным ленточно-роликовым ручьем (рис. 1e). Достоинства: возможность установки требуемого давления в зоне теребления, и в зоне транспортирования стеблей, небольшая энергоемкость. Недостатки: скольжение ремней относительно друг друга на дугообразных участках ручья, повреждения стеблей, износ ремней, сложность конструкции.
6. С ленточно-дисковым ручьем постоянной кривизны (рис. 1f). Достоинства: равномерное распределение давления по длине ручья, отсутствие скольжения ремня по диску, простота конструкции, небольшая мощность для привода. Недостатки: несимметричный процесс теребления растений, надлом стеблей в точке первоначального зажима в ручье.

 

 

 

Рис. 1. Схемы теребильных ручьев льноуборочных машин

Fig. 1. Schemes of pulling channels of flax harvesters

 

 

Апробировано кошение льна-долгунца вместо теребления для снижения затрат на приобретение специализированной техники и ускорения уборочных процессов. Получен отрицательный результат: потери дезорганизованного волокна увеличились, материал не удалось использовать для получения экологически чистых льняных тканей⁴ [8; 14].

Ленточно-дисковый теребильный ручей, характеризующийся наиболее простой конструкцией, высокой надежностью технологического процесса и малой мощностью для привода, является наиболее перспективным и эффективным. Он широко используется в большинстве льноуборочных машин: ТЛН-1,5А, ТЛН-1,9П, ТЛН-1,9М⁵.

Недостатком конструкции этих аппаратов является повышенный уровень потерь семян и повреждений стеблей (излом и чрезмерное расплющивание при разделении их технологических потоков). Это обуславливает необходимость ее совершенствования⁶ [9].

Материалы и методы

В процессе исследования применяли методы общего и логического анализа, расчетно-конструктивный, теоретической механики. Использовали компьютерные программы, теорию вероятности и математическую статистику⁷ [4; 5].

Для достижения поставленной цели необходимо понизить силовое воздействие стеблеподводов делителя на подводимые к теребильным ручьям растения льна и устранить разделение технологических потоков при тереблении и транспортировке растений. Это позволит повысить качество и надежность работы.

Эксперименты проводили в Федеральном научном центре лубяных культур (г. Тверь). Было изготовлено три льнотеребильных аппарата с поперечными ленточно-дисковыми ручьями: ТЛН-1,9П, ТЛН-1,9М (рис. 2, 3) и ТЛН-1,9К (рис. 4). Их агрегатировали с мобильным энергосредством (трактор Т-25А1). Скорость агрегата в опытах была 1,6–3,0 м/с. Рисунок 2 был использован в одной из предыдущих работ М. М. Ковалева⁸.

 

 

 

 

Рис. 2. a) Схема льнотеребильных аппаратов с поперечными ленточно-дисковыми ручьями;
b) расположение труб рам над теребильными шкивами у ТЛН-1,9П; с) расположение труб рам
за теребильными шкивами у ТЛН-1,9М; 1 – делители; 2 – трубы рамы; 3–6 – обрезиненные
теребильные шкивы; 7 – ведущий шкив; 8 – ведомый (натяжной) шкив; 9 – ведущий бесконечный
ремень; 10 – ведомый выводящий ремень; 11 – нажимные ролики; I–V – зоны теребильных секций

Fig. 2. a) Scheme of flax pulling units with transverse tape-disc pulling channels;
b) arrangement of frame pipes above pulling pulleys in THLN-1.9P; c) arrangement of frame pipes
behind pulling pulleys in THLN-1.9M; 1 – dividers; 2 – frame pipes; 3–6 – rubberized pulling pulleys;
7 – driving pulley; 8 – driven (tensioning) pulley; 9 – driving endless belt; 10 – driven output belt;
11 – pressure rollers; I–V – pulling section areas

 

 

 

 

 

Рис. 3. Общий вид льнотеребильной машины ТЛН-1,9М с шириной захвата 0,38 м
каждой теребильной секции

Fig. 3. General view of the flax pulling machine ТHLN-1.9M with each pulling section operating
width of 0.38 m

 

Технологические потоки в этих аппаратах движутся в поперечном к движению агрегата направлении и поступают на расстил. При определении влияния параметров и режимов работы льнотеребильных аппаратов на показатели качества получаемой продукции исходили из имеющихся инструкций по эксплуатации разных конструкций. При этом объектами исследования стали растения льна-долгунца, стебли, семенные коробочки, семена, процесс теребления, треста, волокно длинное трепаное и опытные теребильные аппараты.
Предметом исследования являлись закономерности изменения показателей качества работы льнотеребильных аппаратов с поперечными ленточно-дисковыми ручьями.

В лабораторно-полевых опытах использовали сорт льна-долгунца Ленок с урожайностью семян при нормированной влажности У_с = 0,3 т/га и У_с = 0,7 т/га со средней общей длиной стеблей 0,70–0,75 м и густотой стеблестоя 1 055–1 544 шт./м². Уборку льна в эксперименте проводили согласно ГОСТу 33734-2016⁹. Продолжительность вылежки льносоломы в тресту составила 26 суток.

Оценку льнотресты проводили согласно ГОСТам и по разработанной во Всероссийском научно-исследовательском институте льна методике¹⁰. Эксперименты проводили в трехкратной повторности.

Для оценки показателя разделяемости растений льна и выявления источников потерь семян был проведен лабораторно-полевой опыт со льном в разных фазах спелости. Фазу спелости льна на деляночных посевах определяли по количеству в стеблестое семенных коробочек различной спелости. Это наиболее точный и быстрый способ¹¹.

При посеве устанавливали различные нормы высева семян на делянках. Получена густота стеблестоя от 980 до 2 410 растений льна на одном квадратном метре, которую определяли по известной методике¹².

Работающий на установленном режиме агрегат останавливали и подсчитывали количество стеблей, находящихся в зоне зажима в теребильном ручье, но сцепленных коробочками в зоне схода со стеблеподводов делителя.

Показатель разделяемости R определяли по формуле:

$R=\left(1-\frac{i_{СЦ}}{i_0}\right)100\text{\%}$ ,           (1)

где i_сц – количество сцепленных растений, находящихся на участке от их схода со стеблеподводов делителей до начала касания трубы рамы, шт.; i₀ – количество стеблей, находящихся в теребильном участке ручья, шт.:

i₀ = ВiS_рμ,                   (2)

где В – расстояние между носками делителей, м; i – густота стеблестоя, шт./м²; S_р – длина теребящего участка, м; μ – показатель скоростного режима (μ = υ_м / υ_р, где υ_м – скорость агрегата, м/с; υ_р – скорость теребильных ремней, м/с).

Определение влияния ширины захвата теребильной секции на показатели выхода и качества длинного волокна проводили с использованием теребильных аппаратов ТЛН-1,9М с шириной захвата 0,38 м каждой теребильной секции (рис. 3) и ТЛН-1,9К с шириной захвата 0,25 м каждой теребильной секции (рис. 4).

 

 

 

Рис. 4. Общий вид льнотеребильной машины ТЛН-1,9К с шириной захвата 0,25 м
каждой теребильной секции

Fig. 4. General view of the flax pulling machine ТHLN-1.9K with each pulling section operating
width of 0.25 m

 

Результаты исследования

Оценка процесса теребления и качества работы льнотеребильного аппарата ТЛН-1,9П с поперечными ленточно-дисковыми ручьями и расположением труб рамы над теребильными шкивами показала, что в процессе теребления растений льна (стеблей с семенными коробочками) на них одновременно действуют три фактора: подвод растений к теребильному ручью делителями, зажим стеблей в теребильных ручьях и разделение их технологических потоков трубами рамы 2 (рис. 2a, 2b). Механическое воздействие труб рамы на растения льна приводит к отрыву семенных коробочек с растений льна, увеличению повреждений стеблей и снижению надежности выполнения технологического процесса.

Для устранения данных недостатков предложено в льнотеребильном аппарате ТЛН-1,9М с поперечными ленточно-дисковыми ручьями размещать трубы рамы за теребильными шкивами, что является инновационным техническим решением для аппаратов такого типа (рис. 2c) [15; 16]. При этом условии исключается разделение технологических потоков растений льна, а отрыв семенных коробочек и повреждения стеблей минимальны.

В процессе подвода растений льна делителями к теребильным ручьям они отклоняются в поперечной и продольной плоскостях, что вызывает комлевую растянутость и перекашивание стеблей в образующейся ленте. Это явление считается негативным, так как оно отрицательно влияет на выход и качество волокна при переработке льнотресты. Поэтому для повышения выхода и качества волокна необходимо уменьшать растянутость стеблей в ленте [17–19].

Для более детального анализа образования комлевой растянутости и показателя разделяемости растений льна, а также степени повреждения стеблей, потерь семян, выхода и качества волокна необходимо определить пути уменьшения растянутости, показателей разделяемости растений и провести технологическую оценку волокна.

На рисунке 5 схематически показано образование комлевой растянутости стеблей, обусловленное особенностями процесса теребления, при котором между теребильным ремнем 1 и дисками 2 одновременно зажимаются стебли АЕ₁Е₃, СЕ₁Е₃ и Е₀Е₁Е₃, корни которых закреплены в точках А, С и Е₀ на разных расстояниях СЕ₁, АЕ₁ и Е₀Е₁ от точки зажима Е₁. При сборе этих стеблей в элементарный пучок параллельных растений корни их оказываются смещенными друг относительно друга на разные расстояния. Разность между наибольшим и наименьшим смещением корней является абсолютной комлевой растянутостью ∆L стеблей (рис. 5b, 5c).

 

 

 

Рис. 5. Схемы к определению комлевой растянутости ΔL стеблей во время их теребления:
a) положение растений и проекции стеблеподводов делителя на горизонтальную плоскость;
b) элементарный пучок растений при воздействии на них носков делителей;
c) в процессе теребления; 1 – теребильный ремень; 2 – теребильный шкив; 3–5 – растения льна

Fig. 5. Schemes for determining the elongation of ΔL flax stem base during pulling:
a) the position of flax plants and the projection of the divider stem inlets on the horizontal plane;
b) an elementary bundle of plants when exposed to the socks of the dividers; c) in the process of pulling;
1 – the pulling belt; 2 – puller; 3–5 – flax plants

 

Анализ влияния делителей на стебли льна без учета сцепления их верхних частей семенными коробочками изложен в ряде работ¹³. Ниже приводится определение комлевой растянутости пучка растений, сцепленных семенными коробочками в зоне Е₂Е₃. На схеме (рис. 5a) площадь D₂CAD₁ – горизонтальная поверхность поля, с которой жестко связана система координат хОуz.
Делители перемещаются в направлении оси х, а их носики проходят путь S. При этом они наклоняют стебли до положения АЕ₁, СЕ₁ и Е₀Е₁ их нижних частей. D′₁D₁H₁ и H′₂D₂H₂ проекции делителей на горизонтальную плоскость (для упрощения делители не показаны). На стебли АЕ₁Е₃ и СЕ₁Е₃ действуют стеблеподводы делителей, проекции которых обозначены Н₂D₂ и H₁D₁. Одновременно с этими стеблями через сцепленность наклоняются и расположенные между ними стебли Е₀Е₁Е₃. На участках Е₁Е₂ стебли зажимаются в теребильных ручьях.

Линия СD₂ есть линия пересечения продольно-вертикальной плоскости, проходящей через точку С стебля и носик правого делителя, с горизонтальной плоскостью. Линия AD₁ есть линия пересечения продольно-вертикальной плоскости, проходящей через основу А стебля и носик левого делителя, с горизонтальной плоскостью. Линия ОВЕ₀Е совпадает с осью Ох и с линией пересечения продольно-вертикальной плоскости, проходящей через нижнюю точку Е₁ теребильного ручья и основы Е₀ стебля, с горизонтальной плоскостью.

Так как АВ = ВС и АЕ₁ = СЕ₁, то треугольник АЕЕ₁ равен треугольнику СЕЕ₁. Абсолютная комлевая растянутость АЕ₁ – Е₀Е₁ = СЕ₁ – Е₀Е₁.

Для определения зависимости комлевой растянутости ∆L воспользуемся зависимостью длин АЕ₁ и Е₀Е₁ от высоты теребления, равной ЕЕ₁ = Z_к, и ширины захвата теребильной секции АС = b. Обозначим угол наклона стебля АЕ₁ к горизонтали α, угол наклона линии АЕ к линии АВ через θ, а угол наклона вперед линии Е₀Е₁ к вертикали β. Тогда из треугольника АЕ₁Е следует, что АЕ₁ = ЕЕ₁ / sinα = Z_к / sinα, а из треугольника Е₀Е₁Е имеем Е₀Е₁ = ЕЕ₁ / secβ = Z_к / secβ. 

С учетом этого

∆L = АЕ₁ – Е₀Е₁ = Z_к / sinα – Z_к / secβ = Z_к(1 / sinα – 1 / secβ).         (3)

Угол β зависит от густоты стеблестоя, сцепленности верхушечной части растений льна и наклона рядом находящихся стеблей. Если растения не сцеплены, то для них угол β будет близок к нулю.

Угол α находится из треугольника АЕЕ₁:

cosα = АЕ / АЕ₁ = bsinα / 2Z_кcosθ, откуда tgα = 2Z_к cosθ / b.

Так как sinα = tgα /$\sqrt{1+{\text{tg}}^2\alpha }$ , то подставим это в (3) и получим:

 

$\Delta L=\frac{\sqrt{b^2+4Z_{к}^{\text{2}}\cdot \cos \theta }}{2\cos \theta }-Z_{к}\cdot \sec \beta =\sqrt{{\left(\frac{b}{2\cos \theta }\right)}^2+Z_{к}^2}-Z_{к}\cdot \sec \beta .$  (4)

 

Угол θ зависит от угла трения скольжения φ стеблеподвода делителя по стеблям и угла отклонения γ стеблеподвода от продольно-вертикальной плоскости (на рисунке 3 угол γ₀ показан проекцией угла γ на горизонтальную плоскость)¹⁴. Угол θ приблизительно равен θ = γ₀ + φ.

В соответствии с формулой (4) проведены расчеты и определена комлевая растянутость ∆L в зависимости от ширины захвата b теребильной секции для ряда значений Z_к, θ и β. Зависимость графически показана на рисунке 6.

 

 

 

Рис. 6. Зависимость комлевой растянутости ΔL стеблей от ширины захвата b
теребильной секции при: 1–3 – Zк = 15 см, θ = 45º, β = 2º, 12º, 22º; 4–6 – Zк = 25 см, θ = 35º,
β = 2º, 12º, 22º; 7–9 – Zк = 35 см, θ = 25º, β =2º, 12º, 22º; 10–12 – Zк = 25 см, θ = 45º, β = 2º, 12º, 22º

 

Fig. 6. Dependence of the elongation of ΔL flax stem base on the operating width b
of the pulling section at: 1–3 – Zк = 15 cm, θ = 45º, β = 2º, 12º, 22º; 4–6 – Zк = 25 cm, θ = 35º,
β = 2º, 12º, 22º; 7–9 – Zк = 35 cm, θ = 25º, β =2º, 12º, 22º; 10–12 – Zк = 25 cm, θ = 45º, β = 2º, 12º, 22º

 

 

Расчеты показали, что комлевая растянутость ∆L стеблей увеличивается с ростом угла θ и ширины захвата b секции и уменьшением угла β и высоты Z_к теребления. Однако с уменьшением ширины захвата b теребильной секции, при одной и той же ширине захвата теребильного аппарата, будет усложняться конструкция теребильного аппарата, увеличится его материалоемкость и трудоемкость обслуживания. В теребильных аппаратах этот параметр можно считать устоявшимся. Он находится в пределах 0,25–0,38 м¹⁵.

Результаты исследования по определению показателей разделяемости R растений в процессе выполнения технологического процесса теребильным аппаратом ТЛН-1,9П показаны в таблице 1.

 

Таблица 1 Количество сцепленных растений i_сц и показатель их разделяемости R в теребильном аппарате ТЛН-1,9П

(при μ = 1; S_р = 0,3 м; b = 0,38 м)

Table 1 The number of linked plants i_сц and their separability index R in the pulling unit THLN-1.9P
(when μ = 1; S_р = 0.3 m; b = 0.38 m)

 

Густота стеблестоя i, шт./м2 / Stem density i, pcs/m2	Количество стеблей в теребильном участке ручья i0, шт. / Number of stems in the pulling section of the pulling channel i0, pcs	Фазы спелости льна / Phases of ripeness of flax
		зеленая / green		ранняя желтая / early yellow		желтая / yellow		полная / full
		iсц	R	iсц	R	iсц	R	iсц	R
980	111,7	5	95,5	6	94,6	15	86,6	30	73,2
1 350	153,9	10	93,5	12	92,2	24	84,4	48	68,8
1 930	220,0	16	92,4	18	91,8	38	82,7	72	67,2
2 410	274,7	25	90,9	30	89,1	55	80,0	98	64,3

 

Из таблицы 1 следует, что с увеличением фазы спелости льна количество сцепленных растений i_сц возрастает, а показатель их разделяемости R резко снижается. В фазе полной спелости на высокоурожайном льне (i = 2 410 шт./м²) разделяемость растений составляет 64,3 %.

Это значит, что 35,7 % растений не разделяются делителями, а разрываются трубами рамы теребильного аппарата. Так как в фазе полной спелости усилие отрыва семенных коробочек от стеблей наименьшее, по сравнению с фазой ранней желтой спелости, то потери семян при разрыве ленты растений трубами рамы аппарата достигает 12 % (данные Калининской МИС)¹⁶

Результаты лабораторно-полевых опытов показали, что для существенного снижения потерь семян необходимо применять льнотеребилки с поперечными ленточно-дисковыми ручьями на тереблении посевов культуры в фазе ранней желтой спелости. В этом случае сцепленность растений наименьшая, а прочность коробочек и усилие отрыва от стеблей наибольшие.

Основопологающим фактором является изменение конструкции рамы теребильного аппарата путем переноса труб за теребильные шкивы, что исключит разделение технологических потоков при тереблении и транспортировании растений.

Исследования по определению влияния разделения стеблестоя при тереблении льна на потери семян проводили с использование аппаратов ТЛН-1,9П и ТЛН-1,9М (рис. 2, 3). Результаты экспериментов показаны на рисунке 7.

 

 

Рис. 7. Потери семян, допускаемые аппаратами ТЛН-1,9П и ТЛН-1,9М
при тереблении льна разной урожайности

 

Fig. 7. Seed losses when using the pulling units THLN-1.9P and THLN-1.9M
during pulling flax of different yields

 

Из рисунка 7 следует, что при уборке льна аппаратом ТЛН-1,9П потери b_с семян резко возрастают в сравнении с потерями при использовании ТЛН-1,9М. Рост потерь семян b_с имеет место во всех вариантах лабораторно-полевого опыта: на низкоурожайном (У_с = 0,3 т/га) и высокоурожайном (У_с = 0,73 т/га) льне, в ранней желтой (рис. 7a), желтой (рис. 7c) и полной (рис. 7d) спелостях прямостоящего льна, а также в ранней желтой спелости полеглого льна (рис. 7b).

Эти потери семян при созревании посевов возрастают, причем наибольшие потери имеют место при тереблении полностью созревшего прямостоящего льна. При тереблении полеглого льна вследствие сцепления растений верхушечной частью и переплетения друг с другом наблюдаются повышенные потери семян. При возрастании скорости агрегата потери семян у теребильных аппаратов увеличиваются, что является следствием более интенсивного воздействия рабочих органов на растения.

Различие результатов по потерям семян между рассматриваемыми теребильными аппаратами статистически доказуемо. Критерий Фишера: F_расч > F_табл (8,9 > 3,0).

Экспериментально установлено, что расположение рамы над теребильными шкивами увеличивает потери семян и снижает разрывную нагрузку стеблей, по сравнению с потерями при расположении рамы за теребильными шкивами, что необходимо учитывать при разработке новых технических средств.

В варианте I при υ_м = 1,6–3,0 м/с разрывная нагрузка стеблей была равна 23 Н, а в варианте II (ТЛН-1,9М) она составила 25 Н, то есть на 2 Н выше. Средний номер льнотресты в варианте I составил 1,25 номера, а в варианте II – 1,5 номера. Все это подтверждает уменьшение отрицательного воздействия аппарата ТЛН-1,9М на стебли по сравнению с аппаратом ТЛН-1,9П.

В результате оценки тресты подтверждено, что при использовании аппарата ТЛН-1,9М наблюдаются более высокие показатели выработки и номера длинного волокна (табл. 2). При работе уборочного агрегата на скоростях υ_м 1,6–3,0 м/с и ширине захвата теребильной секции b 0,25–0,38 м выход длинного волокна (средний) составил: в варианте I – 11,96 %, а варианте II – 13,26 %, что на 1,3 % выше, чем в варианте I.

Уменьшение ширины захвата (уменьшение комлевой растянутости стеблей) теребильной секции с 0,38 до 0,25 м обеспечивает статистически доказываемое увеличение среднего выхода длинного волокна на 0,35 % в варианте  I и на 0,51 % в варианте II. Изменение показателя выхода длинного волокна по вариантам было выше, чем изменение показателя номера длинного волокна (табл. 2). В варианте I номер волокна находится в пределах от 9,12 до 9,53 ед, а в варианте II от 9,71 до 9,80 ед. Таким образом, проведенная технологическая оценка подтверждает более высокое качество волокна при тереблении посевов аппаратом ТЛН-1,9М.

 

Таблица  2 Показатели технологической оценки льнотресты в опыте
с теребильными аппаратами ТЛН-1,9П и ТЛН-1,9М

Table  2 Indicators of technological evaluation of flax straw in the experience
with the THLN-1.9P and THLN-1.9M pulling units

 

Номер варианта / Optionnumber	Вариант / Option	Скорость агрегата υм, м/с / Unit speed υм, m/s	Длинное волокно / Long fiber
			b = 0,25 м / b = 0.25 m			b = 0,38 м / b = 0.38 m
			Выход, % /Output, %	Средний номер / Average number	Процентономер / Percentage number	Выход, % / Output, %	Средний номер / Average number	Процентономер / Percentage number
I	ТЛН–1,9П	1,6	12,30	9,53	117,2	11,90	9,20	109,5
		3,0	11,97	9,36	112,0	11,68	9,12	106,5
II	ТЛН–1,9М	1,6	13,50	9,80	132,3	13,00	9,71	126,2
		3,0	13,46	9,78	131,6	12,95	9,69	125,5

 

Обсуждение и заключение

Проведенные исследования показали, что снижение дополнительных механических воздействий на растения льна путем внесения изменений в конструкцию аппарата с поперечными ручьями эффективно влияет на выполнение технологического процесса: обеспечивает устойчивость теребления растений, снижает потери семян, увеличивает разрывную нагрузку стеблей, номера льнотресты и длинного волокна, процентономера длинного волокна.

Как показывают результаты исследований, увеличение сборов и качества льнопродукции может быть достигнуто с помощью традиционного способа уборки льна (теребление с формированием ленты растений) и его модернизации. Полученные данные свидетельствуют о том, что дополнительное механическое воздействие на растения, возникающее при работе льнотеребильных аппаратов с расположением рам над теребильными шкивами, может быть устранено за счет улучшения конструкции теребильного аппарата. Для этого нужно перенести его раму за теребильные шкивы, что позволит устранить разделение технологических потоков растений при их тереблении и транспортировании.

Применение льнотеребильного аппарата ТЛН-1,9М в фазе ранней желтой спелости позволяет снизить потери семян на 1,4–2,0 %. При этом выработка длинного волокна была равна 13,23 %, а его номер составил 9,7 ед, что, в сравнении с аппаратом ТЛН-1,9П, выше на 1,3 % и на 0,25 ед соответственно.

Результаты исследования и испытаний теребильного аппарата ТЛН-1,9М были использованы специалистами Калининской МИС и Федерального научного центра лубяных культур для выпуска опытной партии таких аппаратов.

 

 

¹           ГОСТ Р 52784-2007. Лен-долгунец. Термины и определения. М., 2007.

²           Ковалев М. М. Технологии и машины для комбинированной уборки льна-долгунца : дис. … д-ра. техн. наук. М., 2010. 499 с.

³           Хайлис Г. А. Теория льноуборочных машин. М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2011. 332 с. URL: http://www.cnshb.ru/Vexhib/volk/12_11236.pdf (дата обращения: 04.01.2022) ; Дударев I. M. Теоретичні основи модернізації машин для виробництва льону : монографiя. Луцьк : Ред.-вид. відділ Луцького НТУ, 2015. 268 с. URL: https://www.researchgate.net/publication/338937093 (дата обращения: 10.03.2021).

⁴           Flax Fiber: Potential for a New Crop in the Southeast / J. A. Foulkp [et al.] // Trends in New Crops and New Uses ; Ed. by J. Janick, A. Whipkey. Alexandria : ASHS Press, 2002. P. 361–370. URL: https://hort.purdue.edu/newcrop/ncnu02/v5-361.html (дата обращения: 04.01.2022).

⁵           Ковалев М. М. Технологии и машины для комбинированной уборки льна-долгунца.

⁶           Хайлис Г. А. Теория льноуборочных машин ; Дударев I. M. Теоретичні основи модернізації машин…

⁷           Горлач Б. А. Теория вероятностей и математическая статистика : учебн. пособие для вузов. СПб. : Лань, 2021. 320. с. URL: https://e.lanbook.com/book/168478 (дата обращения: 05.03.2022) ; Кулаичев А. П. Методы и средства комплексного статистического анализа данных : учебн. пособие. 5-е изд., перераб. и доп. М. : ИНФРА-М, 2022. 484 с. URL: https://znanium.com/catalog/product/1815604 (дата обращения: 17.03.2022).

⁸           Ковалев М. М. Технологии и машины для комбинированной уборки льна-долгунца.

⁹           ГОСТ 33734-2016. Техника сельскохозяйственная. Комбайны и машины для уборки льна. Методы испытаний. М., 2017.

¹⁰          ГОСТ 24383-89. Треста льняная. Требования при заготовках. М., 1998 ; ГОСТ 10330-76. Лен трепаный. Технические условия. М., 1982.

¹¹          Ковалев М. М. Технологии и машины для комбинированной уборки льна-долгунца.

¹²          Там же ; ГОСТ 33734-2016.

¹³          Хайлис Г. А. Теория льноуборочных машин ; Налобина О. О. Механіко-технологічні основи процесів взаємодії робочих органів льонозбирального комбайна з рослинним матеріалом : дис. ... д-ра. техн. наук. Луцьк, 2008. 365 с. URL: http://www.disslib.org/mekhaniko-tekhnolohichni-osnovy-protsesiv-vzayemodiyi-robochykh-orhaniv-lonozbyralnoho.html (дата обращения: 04.01.2022).

¹⁴          Там же.

¹⁵          Хайлис Г. А. Теория льноуборочных машин.

¹⁶          Там же.

 

作者简介

Roman Rostovtsev

Federal Scientific Center for Bast Crops

Email: r.rostovcev@fnclk.ru
ORCID iD: 0000-0003-0368-1035
Researcher ID: AIE-3974-2022

Director, Dr.Sci. (Engr.), Professor of RAS

俄罗斯联邦, 56 Komsomolskiy Prospect, Tver 170041

Mixail Kovalev

Federal Scientific Center for Bast Crops

编辑信件的主要联系方式.
Email: m.kovalev@fnclk.ru
ORCID iD: 0000-0003-2424-4205
Researcher ID: AAT-4775-2021

Chief Scientist, Dr.Sci. (Engr.)

俄罗斯联邦, 17/56 Komsomolskiy Prospect, Tver 170041

Gennady Perov

Federal Scientific Center for Bast Crops

Email: g.perov@fnclk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5830-6817
Researcher ID: AAB-5326-2022

Leading Researcher, Cand.Sci. (Engr.)

俄罗斯联邦, 17/56 Komsomolskiy Prospect, Tver 170041

Sergey Prosolov

Federal Scientific Center for Bast Crops

Email: tver.dep.sela@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-5879-905X
Researcher ID: GPF-8674-2022

Researcher

俄罗斯联邦, 17/56 Komsomolskiy Prospect,Tver 170041

参考

补充文件