LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 25
(всего 28)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

- возможность постоянного наращивания и уточнения базы данных по приме-
няемым технологическим операциям и техническим средствам, включая новейшие на-
учные разработки;
- доступность для пользователя системы (сельхозтоваропроизводителя) исполь-
зуемых средств управления технологическими процессами;
- возможность эффективного использования в различных финансово-правовых
формах организации производства;
- применение элементов автоматизированного контроля и централизованного
управления техническими средствами, привлекаемыми в технологию;
- оперативное качественное и количественное масштабирование при изменении
уровня интенсификации производства (технико-экономических условий);
- доступ к изменению и уточнению технологических операций на любом этапе
реализации технологии в зависимости от реально складывающегося производственного
положения в СПК;
- возможность получения информации о величине предполагаемых результатов
по мере ввода текущих данных о структуре и полноте реализации операций;
- возможность нивелирования негативного влияния абиотических факторов сре-
ды (природно-климатических условий);
- учет влияния местных ландшафтно-климатических условий при проектирова-
нии агротехнологии.
Применение системы формирования и управления агротехнологиями позволяет
оптимизировать набор технологических операций и технических средств, наиболее
полно реализовать биологический потенциал растений, свести к минимуму возможные
непредвиденные риски, просчитать экономическую и технологическую эффективность
выбранного варианта реализации агротехнологии с учетом максимального количества
факторов на любом из этапов выполнения.
Использование современных средств управления данными дает возможность
гибко и оперативно реагировать на изменение экологических факторов среды путем
изменения набора и состава технологических операций.


200
ISBN 5-88890-034-6. Том 1.


Для нивелирования негативного влияния природно-климатических факторов
(весенних заморозков, недостатка влаги и температуры в важные биологические перио-
ды роста), предотвращения развития сорняков и вредителей система позволяет коррек-
тировать набор технологических операций: своевременное проведение весеннего рых-
ления и внесения удобрений, противозаморозковые, вегетационные и влагозарядковые
поливы, увеличение числа обработок почвы и сокращение сроков уборки урожая.
Для рационального распределения финансово-технических возможностей хозяй-
ства система рассчитывает предполагаемую урожайность ягодной культуры в зависи-
мости от абиотических экологических факторов (влажность воздуха в определяющие
периоды развития растения – образование завязей, окончание цветения).
Вышеописанные принципы формирования и управления обеспечивают стабиль-
ный и достаточный уровень выходных показателей агротехнологии вне зависимости от
влияния внешних факторов.
Реализация современных интенсивных агротехнологий производства плодово-
ягодной продукции, созданных с учетом ландшафтно-климатических и технико-
экономических возможностей конкретного хозяйства, позволит повысить производи-
тельность труда, сократить затраты материальных и энергоресурсов, реализовать био-
логический потенциал ягодной культуры и, в конечном счете, обеспечить стабильное
получение прибыли.
Система формирования и оперативного управления адаптивными агротехноло-
гиями возделывания ягодных культур, в основу которой, помимо технико-
экономических, закладываются и экологические критерии, обеспечивает сохранение и
увеличение уровня естественной продуктивности культуры, тем самым, создавая осно-
вы стабильного высокодоходного сельскохозяйственного производства.

ЛИТЕРАТУРА
1. Смирнов И.Г., Хорошилов В.Н., Цымбал А.А., Методологические принципы
разработки гибкой технологии выращивания черной смородины. / Избранные труды
научного семинара. КБГСХА.- Нальчик. -2004.- с 40-42
2. Свентицкий И.И. Принципы обоснования экологичных аграрных технологий
и техники. Экология и сельскохозяйственная техника Материалы 3-й научно-
практической конференции – СПб.- Павловск: СЗНИИМЭСХ, 2002. – т. 3.
3. Артюшин А.А., Антышев Н.М. и др. Основные направления технологическо-
го обеспечения растениеводства. Совершенствование методологии и нормативно-
правовых основ механизации сельского хозяйства. / Научные труды ВИМ, т.140.-М.:
ВИМ, 2002.- с.23-31

Получено 25.05.2005.




201
ISBN 5-88890-033-8. Экология и сельскохозяйственная техника. СПб, 2005.


I.G.Smirnov, Cand. Sc. (Eng),
Russian Academy of Agricultural Sciences, Moscow, Russia

ENVIRONMENTAL CRITERIA FOR DESIGNING ADAPTIVE TECHNIQUES
FOR SMALL-FRUIT CROP GROWING

Summary

The further development of Russian horticulture and competitiveness of its products is
closely linked with the practical introduction of high technologies, which are adapted to the
landscape and climate conditions of the area and technical and economic level of particular
horticultural farms, and also take into account environmental factors.
The automated system of designing and day-to-day management of adaptive farming
practices of growing small-fruit crops, black currents in particular, with the use of up-to-date
information and communication technologies and database management means is being pres-
ently developed at All-Russia Plant-Breeding and Technological Research Institute of Horti-
culture and Fruit Crop Nurseries, Moscow. This system will define the optimal set of techno-
logical operations, machines and equipment; realize the biological potential of plants to the
fullest extent; minimize the possible risks; calculate economic and technical efficiency of the
chosen option with the due account for the maximum factors on each step.



Ю.В.Лукинский, канд. техн. наук
Вологодская государственная молочно-хозяйственная академия
им. Верещагина (ВГМХА), Вологда

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЙ
И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
В СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ

Экологическая сбалансированность сельскохозяйственного производства, в на-
стоящее время еще не достигнутая в АПК, выдвигает весьма жесткие требования к аг-
роинженерной сфере. Дифференцированное использование агроэкологического потен-
циала: почвы, растений, рельефа, климата возможно за счет применения гибких техно-
логий производства продукции, максимально адаптированных к агроландшафтам;
внедрения техники и рабочих органов, отвечающих конкретным почвенно - климати-
ческим особенностям зоны с учетом мелкоконтурности полей и площадей с пересе-
ченным рельефом. Суть адаптивной технологии состоит в том, что она содержит в себе
предпочтительную для данных условий совокупность научно обоснованных техноло-
гических приемов и технических средств. В основе адаптивной технологии уборки зер-
новых в Северо-Западном регионе лежат принципы многовариантности, системности и
экономичности. Совместное действие агротехнических, метеорологических, почвенных
факторов и биологических особенностей культуры определяет на каждом поле случай-
ный характер изменения показателей стеблестоя. Для качественной и количественной
оценки колебательных процессов, возникающих в молотилке комбайна в условиях ре-
альной эксплуатации нами определены характеристики стеблестоя районированной в
Вологодской области озимой ржи «Чулпан». Загрузка рабочих органов комбайна опре-
202
ISBN 5-88890-034-6. Том 1.


деляется подачей растительной массы, поэтому особый интерес представляет изме-
нение урожайности растительной массы по длине убираемого участка, колебанием ко-
торой обусловлена неравномерность подачи. Так как формирование растений проис-
ходит под влиянием большого числа независимых или мало зависимых между собой
факторов, то статистические распределения характеристик стеблестоя оказались близ-
кими к нормальному распределению. В таблице 1 приведены средние значения, сред-
неквадратические отклонения, а также коэффициентные вариации анализируемых по-
казателей хлебостоя.
Таблица 1
Характеристики стеблестоя

Среднее Среднеквадратическое Коэффициент
Показатели
значение отклонение вариации
Урожайность растительной
119,2 25,4 21,3
массы, ц/га
Урожайность зерна, ц/га 27,4 5,5 20,1
Содержание зерна, % 23,0 4,6 20,1
Влажность стеблей, % 50,5 3,5 7,0
Влажность зерна, % 24,2 1,6 6,6

Установлено, что изменение урожайности по длине гона является стационарным
случайным процессом, представляющим собой незатухающие колебания с непрерыв-
ным спектром частот и случайными амплитудами. На среднее значение урожайности
растительной массы накладываются синусоиды с длиной волны от 40 до 125 метров с
преобладанием волн длиной около 60 метров. Причем, по условию «трех сигм» ампли-
тудный диапазон колебаний составляет 119,2 ± 76,2 ц/га. Такие воздействия получает
комбайн при скорости движения 1 м/с. С увеличением скорости частота изменения за-
грузки возрастает. При среднем значении 119,2 ц/га коэффициент вариации составил
21,4%, т. е. урожайность растительной массы озимой ржи на отдельных участках поля
отличается в четыре раза. Ведущим началом в процессе обмолота поступающего в мо-
лотилку потока растений является скоростной режим молотильного барабана. Сопос-
тавление спектра колебаний частоты вращения барабана со спектром урожайности рас-
тительной массы даёт основание утверждать, что наряду с частотами колебаний уро-
жайности в спектре колебаний барабана присутствуют и более высокие частоты,
обусловленные порционностью подачи, вносимой транспортирующими органами жат-
ки при перемещении растительной массы от ножа к барабану. Исследованиями уста-
новлено, что лучший вымолот и меньшее травмирование зерна получается, когда коле-
бания частоты вращения не резкие, а достаточно плавные с амплитудой в пределах 2 …
3% от средних значений.
Освоение высокоинтенсивных адаптивных технологий производства зерна в Се-
веро-Западном регионе предполагает использование зерноуборочных комбайнов по-
вышенной проходимости с пониженной удельной нагрузкой на почву. Схема размеще-
ния колес, размеры и форма шин, конструкция протектора, давление воздуха в шинах
выбираются из условия минимума уплотняющего воздействия на почву и обеспечения
оптимальных энергетических затрат на передвижение машины. При выборе параметров
колесного хода безусловно предполагается, но практически не учитывается то обстоя-
тельство, что колебания, возникающие при движения комбайна по неровному полю,
оказывают отрицательное воздействие на технологический процесс. На восприимчи-
203
ISBN 5-88890-033-8. Экология и сельскохозяйственная техника. СПб, 2005.


вость к внешним возмущениям и взаимосвязь колебаний переднего и заднего мостов
влияет компоновка комбайна – распределение масс, воздействующих на упругие эле-
менты ходовой части – пневматические шины. Например, эксплуатационная масса ком-
байна «Дон-1500» составляет 13,4 тонны, причем две трети нагрузки приходится на пе-
редний мост. Если учесть, что высота грунтозацепов на шинах передних колес 70 мм
(коэффициент насыщенности рисунка протектора составляет 0,22), а нагрузка на почву
передается лишь через них, это может отрицательно сказаться на микроструктуре поч-
вы и ее плодородии. Данный вопрос требует дополнительных исследований.
Статические нагрузки на мосты комбайна зависят от степени заполнения бунке-
ра и копнителя, комплектации агрегата жаткой или подборщиком (таблица 2).
Таблица 2
Статические нагрузки на мосты комбайна «Дон-1500»

Нагрузки на мосты, кН
Навеска Бункер Копнитель ведущих управляемых
колес колес
Подборщик пустой пустой 48,0 16,7
Подборщик полный полный 56,9 29,7
Жатка пустой пустой 58,0 13,9
Жатка полный полный 67,0 25,7

Следует отметить, что в условиях эксплуатации при движении комбайна по не-
ровному полю нагрузки на осях колес претерпевают существенные изменения. Иссле-
дованиями установлено, что для нормального протекания технологического процесса
жесткость шин должна быть такой, чтобы прогибы передних и задних колес были оди-
наковы. В этом случае остов комбайна будет колебаться горизонтально, без галопиро-
вания. На деле же центр масс комбайна в процессе работы смещается по мере заполне-
ния и опорожнения емкостей бункера и копнителя, и частоты колебаний мостов меня-
ются в значительных пределах. Поэтому рекомендуемые заводом-изготовителем
давления в шинах ведущих колес -171 кПа и в шинах управляемых колес – 147 кПа не
могут обеспечить весь спектр изменения нагрузок, и шины в процессе эксплуатации
постоянно или перегружены, или недогружены. Это оказывает отрицательное воздей-
ствие на протекание технологического процесса и увеличивает энергозатраты на пере-
мещение комбайна по полю. Оптимизация работы колес с пневматическими шинами
осуществима лишь путем воздействия на деформационные свойства шин. Гарантиро-
ванное использование деформируемости шин в различных условиях работы должна
обеспечивается путем оснащения комбайна системой автоматического регулирования
давления воздуха, которая бы позволяла существенно улучшить показатели взаимодей-
ствия колеса с почвой. При этом на 20% уменьшается глубина следа.
Изменение урожайности растительной массы убираемой культуры, неровности
рельефа поля, колебания массы комбайна из-за изменений в процессе уборки массы
зерна в бункере и соломы в копнителе могут приводить к существенным изменениям
кинематического режима рабочих органов и механизмов зерноуборочного комбайна,
что отрицательно повлияет на производительность и качество его работы. Для стаби-
лизации кинематического режима желательно воспользоваться механизмом привода
рабочих органов по типу разработанного учеными нашей академии (ВГМХА).
Сохранению и приумножению плодородия почвы способствует рациональное
использование соломы. В складывающихся условиях снижения почвенного плодородия
204
ISBN 5-88890-034-6. Том 1.


для пополнения почвы свежим органическим веществом целесообразно не менее
70…75% незерновой части урожая (НЧУ) зерновых колосовых культур использовать
для заделки в почву. Внесение измельченной НЧУ зерновых культур должно сопрово-
ждаться дополнительным внесением азотного удобрения на поверхность измельченной
соломы из расчета 10 кг действующего вещества на 1 тонну НЧУ. Известно, что 1 т
измельченной соломы в сочетании с азотными удобрениями эквивалентна 3…3,5 т ка-
чественного навоза. Это обеспечит сохранение гумуса в почве, а при фоновом приме-
нении минеральных удобрений N120Р60К40 под сельскохозяйственные культуры и его
ежегодный прирост в количестве 0,016%. Благоприятных результатов можно ожидать
также при сочетании удобрения соломой с навозной жижей. Расчеты показывают, что
использование измельченной незерновой части урожая зерновых культур в качестве
органического удобрения даёт более высокий экономический эффект, чем использова-
ние её на кормовые цели в животноводстве. Предложение разбрасывать солому по по-
лю соответствует реально сложившимся условиям. Поля готовы для обработки под
урожай следующего года. В результате оставления соломы прямо на поле объем меха-
низированных работ уменьшается, что положительно влияет на энергетический КПД
данной технологии и комплекса машин.
Надеюсь, что полученные нами результаты изучения проблем агроландшафтно-
го земледелия как подсистемы внешней среды в производстве зерна создают условия
для более полной формулировки исходных требований к средствам механизации с ши-
рокими адаптационными свойствами, которые предусмотрены утвержденной РАСХН
«Стратегией машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйст-
венной продукции России на период до 2010 года».

Получено 25.05.2005.


Yu.V.Lukinskij, Cand. Sc. (Eng),
Vologda State Dairy Academy, Vologda, Russia

ENVIRONMENTAL CRITERIA FOR ESTIMATION OF GRAIN HARVESTING
TECHNIQUES AND MACHINERY IN THE NORTH-WEST OF RUSSIA

Summary

The paper presents some ideas on designing the grain growing techniques and ma-
chines, which would be best adapted to climatic, landscape, and economic conditions of the
North-West of Russia. For the qualitative and quantitative estimation of grain harvesting
methods and machinery the characteristics of winter rye stands of adapted variety “Chulpan”,
and yield variations along the combine harvester run were defined. The combine harvester
design is considered from the standpoint of trafficobility, soil surface load and target grain
quality. The techniques of soil application of straw after the grain harvesting that would pro-
mote the soil fertility, are considered.




205
ISBN 5-88890-033-8. Экология и сельскохозяйственная техника. СПб, 2005.


Jinag Yi-yuan7; Zhang Hui-you; Xu Jia-mei; Tu Chen-hai; Luo Peizhen
Jiang En-chen; Wang Jing-wu; Na Ming-jung; Han Bao

PROGRESS IN STRIPPER HARVESTER DEVELOPMENT AND A NEW COMBINE
STRIPPER HARVESTER FOR SIMULTANEOUS GRAIN AND STRAW
HARVESTING

ABSTRACT
In this paper briefly reviewed the recent progress in stripper harvester development
since the emerge of stripper header invented by AFRC UK. Many attempts were made in
many countries like U.S.A., Russia, China and etc. aiming at expanding its function of cutting
and windrowing the straw immediately after stripping and furthering the reduction of free
grain loss.
The second part of the paper is the introduction of a new developed pneumatically
conveying combine harvester with cutting and windrowing the straw at the same operation of
stripping the grain.

INTRODUCTION
Since the emerge of stripper header (SH) invented by AFRC UK in mid 1980’s there
has been a lot of attempts made focusing mainly on enhancing its adaptability to abnormal
crop conditions or on developing a purposely-built stripper combine.
The threshing, separating and cleaning mechanisms in the conventional combine to
which the SH is mounted usually in no way match well the header in their performance and
outputs. Therefore a trailed harvester based on a stripping rotor was developed by Hobson
(1988) towards compacting the machine with a pre-separator, a conventional threshing drum
and a rotary separator. Field trial results justified its compactness , its performance and high
efficiency of harvesting wheat and barley but a high content of chaff in grain was resulted due
to the lack of a cleaning system. In front of stripping rotor in a modified SH developed by Sa-
banov (1985) ВИСХОМ (1985) was put an additional rotor revolving in the opposite direc-
tion for improving the lodged crop harvesting, at the same time a cutter-bar for cutting the
straw was positioned straight behind the SH. But the cut straw was not windrowed and was
trodden by the machine’s wheels. An attempt was made by Neale (1991) towards fitting a hy-
draulically powered cutter-bar behind the SH. The straw was fed onto two draper belts and
swathed into a single windrow suitable for a baler to deal with. The performance of that de-
vice was unsatisfactory according to the author. The preliminary use of the stripping harvest-
ing technology in China showed that in most cases the stripped straw should be harvested at
the same operation of stripping the grain. Because the straw trodden by the harvester and the
grain transshipper in the field could not be fully harvested, leading to hindering the field op-
eration for the successor crop in the multi-crop areas. As to harvesting the straw immediately
after stripping, some early attempts were made in China by simply fitting the commercially
available side-delivery reaper (windrower) straight behind the SH. The machine turned out to
be extremely long, weakening the machine’s stability, and what’s more the transverse convey-


7
The author is: JANG YIYUAN, Academician , Chinese academy of Engineering ,Professor of North-
east Agricultural University , Harbin,150030,P.R.China , Email : yyjiang @ neau.edu.cn
The co-authors are professors, associated professors and senior engineers respectively of Northeast Ag-
ricultural University, P.R.China

206
ISBN 5-88890-034-6. Том 1.


ing of the standing straw often causes the clogging, resulting in limiting the machine’s swathe
and speed.

1. OBJECTIVE OF RESEARCH
The objective of research reported in this paper is to develop a new combine harvester
for rice (secondly for wheat) with cutting and windrowing the straw immediately after strip-
ping.
A pneumatic conveying system is introduced into the patented design of the new ma-
chine so that the auger and intermediate conveying means like the belt or roller or shaker etc.
as in SH of UK can be omitted. Consequently, a spacious room for the cutter-bar and wind-
rower is obtained. At the same time the free grain loss might be reduced by virtue of the air
suction at the entrance of stripping rotor which may be enhanced by the air flow produced
from the pneumatic system A new rethresh-cleaning system was developed specialized for
stripper harvesting, characterized with much less MOG in the threshed material than that in
conventional combine harvester in which the existing straw walker and threshing apparatus
are evidently not being fully functioned and made do for temporary use.
2. COMBINE DESCRIPTION
Fig.1 is a schematic arrangement of that new developed combine stripper harvester
"4ZTL-l800".It shows the grain and chaff are stripped at the entrance of stripping rotor(l) un-
der the hood(2) are sucked and conveyed through conduit(5), the raking booster for enhancing
trash conveying(7),upper conduit(8) into the depositing chamber(26) and down to the dis-
charge rotor(l2), while air flow along with debris goes through fan(36) to the atmosphere. The
mixture of grain and chaff are then conveyed to axial flow rethresh-cleaning system in which
the broken straw moves axially and to be expelled outside of machine. The light chaff




Fig..l Schematic arrangement of rice (wheat) combine stripper harvester "4ZTL-l800"

l.stripping rotor 2.hood 3. teeth on rotor 4.stagger positioned teeth on conduit bottom
5.conduit 6.7.tines and drum of raking booster 8.9.conduit l0.exit for recycling 1 l .blade
12.discharge rotor 13.cross flow fan 14.cylinder 15.concave l6.horizontal auger l7.vertical au-
ger l8.auger case l9.shutter 20.container 2l.discharge b1ade 22.sheave 23.ball bearing
24.blade on ring distributor 25.conic reflector 26.depositing chamber 27.belt conveyer
28.cylindrical sieve 29.intermediate cylinder 30.outer cylinder 3l. pushing rod 32.crank shaft
roller 33.knife 34.guard with upward point 35.rod of revolving rake 36.fan 37.detachable
axial flow rethresher 38.suspension spring falling down with the grain from concave is win-
207
ISBN 5-88890-033-8. Экология и сельскохозяйственная техника. СПб, 2005.


nowed by a transverse air flow produced by cross flow fan (l3). The preliminarily cleaned
grain is then transferred from the horizontal auger (l6) to the vertical one (l7) and the vertical posi-
tioned cylindrical sieve cleaning system. Finally the cleaned grain flows through the outlet of
container (20) into the sack.

3. INNOVATIVE POINTS
? The bottom of conduit is positioned tangentially to the rotor's drum for enhancing
air flow speed in conduit.
? The staggeredly positioned teeth (4) with the teeth on rotor are fixed on the front
edge of the conduit's bottom. That aims to intercept and recover the moving grain in the space
between the teeth, (their trajectories denoted by 2, 3, 4 are shown in Fig. 2) which, otherwise,
will be brought outside the machine by the annular air flow in the space. As to the grain mov-
ing in frontage of rotor's teeth like its trajectory l in Fig. 2, which shows grain doesn't rebound
from fixed teeth, will be co11ected into the recovery chamber in which grain is conveyed to

<< Пред. стр.

страница 25
(всего 28)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign