Разработка ресурсосберегающей технологии и технических средств для производства и комплексного использования семян льна-долгунца в условиях северо-западного региона российской федерации

Вид материала

Автореферат

Подобный материал:

• Дирекция Северо-Западного регионального отделения рст приступает к реализации комплексного, 39.24kb.
• Реферат отчета о научно-исследовательской работе по теме: «Разработка и внедрение ресурсосберегающей, 76.5kb.
• Рабочая программа повышения квалификации «Технология производства и переработки с/х, 741.27kb.
• 2-я научно – практическая конференция кардиохирургов Северо-Западного региона России, 56.04kb.
• 2-я научно практическая конференция кардиохирургов Северо-Западного региона России, 53.04kb.
• Морская пехота в великой отечественной войне 1941 1945, 782.91kb.
• Технических средств и процессов, 579.76kb.
• «Качество и конкурентоспособность в промышленности и науке» перспективы использования, 189.65kb.
• Разработка ресурсосберегающей технологии получения и использования никелевого концентрата, 307.93kb.
• 1. Состав и структура клеточной стенки, 171.34kb.

В третьем разделе «Обоснование технологии производства семян льна-долгунца» дано обоснование сроков уборки льна-долгунца с целью получения семенного фонда и наилучших качеств льноволокна путем применения комбинированного способа уборки.

На примере Вологодской области по важнейшим факторам (теплообеспеченности, средней декадной температуре воздуха, числу ясных и пасмурных дней, относительной влажности воздуха, гидротермического коэффициента) определена наилучшая зона производства семян.

На основе данных метеорологических условий вегетационного периода юго-западной зоны области пришли к выводу – продолжительность активной вегетации (123…158 дн.) позволяет получать качественные семена (количество ФАР = 1769С).

Имея современные районированные сорта льна-долгунца с коротким вегетационным периодом можно получать урожай семян и льноволокна на европейском уровне. Так сорта «Лидер», «Восход» по урожайности семян (8…9 ц/га) и льноволокна (17,5…18,5 ц/га) превосходят европейский сорт «Мерилин» с урожаем семян 7,5 ц/га и льноволокна 16,25 ц/га.

Имея данные о сорте льна с учетом вегетационного срока специалисты могут выбрать направление специализации, вариант ресурсосберегающей технологии уборочных работ.

В качестве примера рассмотрим возможные варианты различных способов уборки льна в условиях Вологодской области (рис. 1).

Рис. 1. Сроки уборки льна-долгунца при различных способах уборки (при посеве до 5 мая)

Из рисунка 1 видно, что при раздельном способе уборки льна в стадии ранней желтой спелости уборку льна можно начинать с 20…25 июля. Продолжительность уборки должна составлять не более 8…9 дней. Тогда вылежка льносоломки будет длиться 16 дней (до 20…25 августа). Заканчиваться уборка может 10 сентября, т.е. в более благоприятных условиях.

В случае недополучения фонометрический активной радиации (ФАР) в период вегетации, применив активную вентиляцию льновороха (подогретым или неподогретым воздухом) в течение 5…8 дней, можно добиться созревания семян. Такие семена можно использовать на семенные или технические цели.

Основополагающим технологическим процессом получения семян является процесс отделения коробочек льна от стеблей. От уровня его совершенства зависит величина урожая, размер потерь, качество льнопродукции, трудоемкость и энергоемкость сушки и обработки льновороха.

Научным обоснованием конструктивных параметров и режимов работы очесывающих устройств в разное время занимались М.М. Шлыков, М.Н. Летошнев, П.Ф. Прибытков, П.К. Шрамко, Г.А, Хайлис, Л.Ю. Гурвич, Н.Н. Быков.

Отсутствие общей теории процесса очеса не дает возможности разрабатывать более эффективную технологию очеса, совершенствовать рабочие органы. Исследованиями Черникова В.Г., Хайлиса Г.А., Порфирьева С.Г. заложены основы теории очеса стеблей и отдельных важных узлов льнокомбайна.

Исследованиями Хайлиса Г.А., Быкова Н.Н., Катченкова С.А., Петухова Б.С., Зинцова Л.Н. и др. были установлены значительные потери семян при работе льнокомбайна.

Отсюда можно сделать вывод, что применяемый способ очеса в льнокомбайне ЛК-4А не вполне отвечает современным требованиям и нуждается в улучшении или замене на более прогрессивный.

Иные очесывающие устройства для льна применяются на Западе. Так фирмой Union (Бельгия) для отделения коробочек от стеблей используется комбинированный способ очеса, обеспечивающий иной состав льновороха (см. рис. 2).




Рис. 2. Схема очесывающего
устройства подборщика-очесывателя U-22:

1 – зажимной транспортер; 2 – лента льна; 3 – регулируемый плющильный барабан; 4 – нижний барабан; 5 – очесывающие валы; 6 – решето; 7 – желоб; 8 – вентилятор; 9 – воздуховод; 10 – бункер


Процесс отделения коробочек от стеблей проходит в несколько этапов.

На первом этапе зажатая горизонтальным транспортером (1) лента льна (2) с головками проходит через регулирующую щель, образуемую плющильными валиками (3, 4). Величина щели (1,5…2 мм) обеспечивает сохранность семян и образование трещин.

На втором этапе верхняя часть стеблей движется между двумя конусными рифлеными очесывающими валами (5), имеющими зазор 2…3 мм, подвергается изгибу, с помощью которого происходит отрыв плющеных коробочек.

На третьем этапе оторванные плющеные головки и свободные семена опускаются на решето (6), проваливаясь через него, попадают в желоб (7), а затем в приемник вентилятора (8) и по воздуховоду (9) оказываются в бункере (10).

Такое устройство комбинированного очесывающего аппарата почти не имеет путанины, что повышает эффективность сушки семян.

Ранее уже отмечалось, что в работе льноуборочной техники наблюдаются значительные потери семян. Однако до сих пор отсутствует методика определения потерь льнопродукции. В данной работе мы предлагаем дать объективную оценку потерь льнопродукции в течение уборочного цикла.

По нашему мнению, при групповой работе комбайнов качество убранного поля должно оцениваться по количеству оставшихся в поле семян, неочесаных головок в стеблях ленты с площади 1 м² поля.

Перед уборкой определяется биологическая урожайность:

а) льносоломки БУ_сл =10 000 М_ст К_ст К_ос К_з (14)

б) льносемян БУ_с =10 000 М_с Г К_ст К_п К_ос (15)

где М_ст – масса стебля без головок, г; К_ст – количество стеблей на 1 м²; К_ос, К_з– коэффициенты полноценности стеблей, потерь; М_с – масса 1000 семян, г; К_п – коэффициент выхода зрелых семян в головке (К_п = 4…8,3); Г – головчатость стебля.

Величину потерь льносоломки (П_лс ) определим из выражения:

П_лс=10 000(К_ст.п – К_ф)  М_ст (16)

где К_ст.п, К_ф – количество стеблей на 1 м² до и после уборки, шт.

Размер потерь семян (П_сл ) определим по формуле

П_сл=10 000  К_з  М_с  (К_с + К_гК_п). (17)

Общий размер потерь урожая определим из выражения:

П_общ=10 000 [(К_ст.п – К_ф)  М_ст + К_з  М_с  (К_с + К_гК_п)]. (18)

Тогда относительная общая величина потерь (П_отн) определяется из выражения:

(19)

В процессе работы льноуборочного комбайна ЛК-4А, да и разработанного нового ЛТ-1,65 неизбежны потери семян и льноволокна из-за несовершенства работы очесывающего аппарата.

В проведенных в течение ряда лет исследованиях работы льнокомбайнов производственных условиях нами было установлено, что происходят большие потери семян и стеблей льна. Например, потери семян льна составляют от 23 до 43% от выращенного урожая семян.

Изучив динамику движения семян и головок льна в очесывающем барабане с целью снижения отхода стеблей льна в путанину и снижения потерь семян льна при очесе стеблей льна нами проведено усовершенствование очесывающего барабана льнокомбайна (рис. 3).




а) заводской б) модернизированный

Рис. 3. Принцип действия очесывающего аппарата

1 – гребенка; 2 – регулируемое днище;
3 – корпус; 4 – ремень прорезиненный; 5 – гайка регулировочная; 6 – шпилька


Предложена конструкция барабана с регулируемым днищем (2), которое изготовляется из листовой стали толщиной 2…2,5 мм и в верхней части кожуха барабана крепится болтами.

В нижней части регулируемого днища привариваются две шпильки М8 (6) длиной 110 м с регулируемыми гайками (5) и вставляются в отверстия днища кожуха барабана.

Для лучшего прилегания регулируемого днища к боковым стенкам барабана приклепываются уплотнения из прорезиненного ремня. Такая конструкция днища позволяет отрегулировать необходимый зазор (а) между днищем и зубьями гребня. Семенные коробочки захватываются зубьями барабана и перемещаются на выкидной транспортер.

Для лучшей транспортировки головок и семян прорезиненные ремни (4) заменяются более толстыми (4…6) мм и удлиненными на 40 мм.

Гребенки очесывающего барабана (рис. 4) срезаются на 2/3 ширины под углом 18…20º. Это обеспечивает постепенный прочес головок, снижает отход стеблей в путанину.

Рис. 4. Гребенка
с переменной длиной зуба

Производственные исследования потерь семян и стеблей льна-долгунца проводились в колхозе «Шексна» Шекснинского района Вологодской области.

В результате исследований были обнаружены следующие каналы потерь: потери в зоне теребильных секций, потери в зоне выкидного транспортера, потери в ленте вытеребленных стеблей.

Основные потери семян, головок и стеблей льна наблюдаются в результате действия гребневого очесывающего барабана ЛК-4А.

Результаты исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1

Сравнительные потери льнопродукции при работе комбайнов ЛК-4А

Ф., и., о. механизатора	Повторность	Количество стеблей на 1 м ленты	Величина потерь		Количество недоочесанных головок	Потери головок		Количество свободных семян	Всего потерь, кг/га
			стеб- лей	%		сверху ленты	под лентой
1. Портнов Н.	1	1840	230	16	67	6	78	572	65
	2	2001	124	8,6	227	8	217	959	160,3
	3	2022	282	13,9	49	4	126	813	82,9
в среднем		1954	212	10,8	114	6	140	781	102,5
2. Соловьев А.	1	1677	337	20,0	221	17	140	766	132,2
	2	1607	383	23,8	182	26	252	804	155,4
	3	1693	401	23,7	206	14	186	916	146,5
в среднем		1659	374	22,5	203	19	193	928	144,8
3. Ботин В. (переоборудованный комбайн)	1	2037	102	6,9	0	7	0	52	4,2
	2	2018	116	5,7	12	5	17	38	10,52
	3	1998	132	6,6	17	8	22	42	3,1
в среднем		2017	116	5,8	9	7	10	44	8,2

Вывод: из приведенных данных (табл. 1) видно, что величина потерь стеблей на непереоборудованных комбайнах колеблется от 8,6 до 23,8 %, а семян – от 65 до 160 кг/га. Переоборудование льнокомбайна снижает потери стеблей в 2…3 раза, а семян – в 12…17,6 раза.

Были проведены исследования определения потерь семян и головок льна при транспортировке льновороха до пункта сушки.

Для этого по брезенту проезжал трактор с нагруженным льноворохом прицепом. Подсчитывали размер потерь с площади 2,2 м².

Масса потерь семян на 1 км пути будет равна:

, (20)

где К_с – количество семян на 1 м пути, шт.; К_г – количество головок на 1 м пути, шт.; К_п – коэффициент полноценных головок; М_с – масса 1000 семян, г.

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что размер потерь при транспортировке льновороха в прицепах с уплотнением составляет примерно 0,3% урожая семян.

Однако транспортировка льновороха на неподготовленных старых прицепах может привести к необоснованным (в 3…7 раз) потерям семян, поэтому необходим ремонт прицепов, наращивание и уплотнение бортов.

Величину потерь семян льна-долгунца при работе молотилки МВ-2,5А определяли по массе семян в 1 м³, выносимой льняной мякины, из выражения:

М_с = m · V_лм , (21)

где m – содержание семян в 1 м³ льняной мякины, кг; V_лм – объем мякины с 1 га, м³.

Согласно проведенным исследованиям, 1 м³ льняной мякины имеет объемную массу, равную 82…100 кг/м³, а соотношение массы семян к массе льняной половы равно (0,75…0,8) : 1.

Зная величину урожая семян урожай льняной мякины можно определить из выражения:

У_м = 0,75 · Ус, (22)

Объем льняной мякины с 1 га определяется по формуле:

V_м = V_о · У_м , (23)

где V_о – объемная масса 1 м³ мякины, кг.

С целью исключения неквалифицированной рабочей силы при разравнивании льновороха в прицепе нами предложена установка на ЛК-4А автосцепа [а.c. 1551278] с регулируемой длиной (рис. 5).

Рис. 5. Льнокомбайн с регулируемой длиной автосцепа: 1 – поперечная балка; 2 – цилиндр; 3 – автосцеп

Рис. 6. Гидросистема агрегата: 1 – насос; 2 – гидроцилиндр передвижения прицепа; 3 – гидробак; 4 – тройник; 5 – рычаг распределителя; 6 – гидроцилиндр прицепа

Высокопроизводительное использование уборочной техники достигается на основе соблюдения общих принципов организации труда: пропорциональности, согласованности, ритмичности и поточности.

Условием непрерывной работы является равенство суточной производительности сушильного пункта (W_сп), транспортных средств (W_т) и льнокомбайнов (W_лк):

W_сп=W_т=W_лк . (24)

Для непрерывной работы льнокомбайнов необходимо условие: уборочный цикл должен быть равен транспортному:

t_3.+t_о.г.+t_п.п.=t_п.г.+t_д.г.+t_р.+t_х.+t_о.п. , (25)

где t_3. , t_о.г. , t_п.п. – продолжительность загрузки прицепа, отцепа и прицепа пустого прицепа, ч; t_п.г., t_д.г. , t_р , t_х , t_о.п. – продолжительность прицепа груженого прицепа, время доставки на льноток, разгрузки, движения трактора с порожним прицепом, отцепа пустого прицепа, ч.

Длительность рейса определена из выражения:

Т_р=t_з.м+t_р+60L/v_x+60L/v_г , (26)

где t_з.м – продолжительность замены прицепа, ч; v_x и v_г – скорости движения без груза и с грузом, км/ч; L – расстояние перевозки от поля до пункта сушки, км.

Продолжительность загрузки прицепов льноворохом (t_з.т) определяется из выражения:

, (27)

где V_Т – объем прицепа, м³;  – коэффициент заполнения прицепа; У – урожайность льносемян, ц/га.

Необходимое число транспортных средств определяется по формуле:

, (28)

где  – коэффициент использования пробега, n_лк – количество комбайнов.

Исходя из условия, что количество поступающего влажного льновороха должно быть переработано на пункте сушки в течение суток, то условие выразим уравнением:

G_вW_лкt_кK_к=W_cпt_c , (29)

где G_в – масса сырого льновороха с 1 га, кг/га; W_лк – производительность льнокомбайна, га/ч; t_к – время работы льнокомбайна, ч; K_к – количество льнокомбайнов, шт.; W_cп – производительность пункта сушки, кг/ч; t_c – время работы пункта сушки, ч.

Развернутое выражение производительности пункта сушки будет равно:

кг/ч. (30)

Необходимую производительность машин по переработке льновороха (W_лм) определим из выражения:

. (31)

Сезонная производительность пункта сушки льновороха будет равна:

. (32)

Из (33) следует, что сезонная производительность пункта сушки и переработки льновороха прямо пропорциональна производительности теплогенераторов, времени сушки и обратно пропорциональна объему влажного льновороха.