Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований 9
1.1 Производство кормов в Амурской области и целесообразность использования соевой половы в структуре грубых кормов 9
1.2 Анализ технологий уборки незерновой части урожая зерновых и бобовых культур 21
1.2.1 Анализ технологий уборки незерновой части урожая зерновых и колосовых культур 21
1.2.2 Анализ технологических схем уборки незерновой части урожая сои в Амурской области 26
1.2.3 Анализ технологии уборки половы 34
1.3 Анализ существующей теоретической базы по вопросу исследований 42
Постановка цели и задачи исследования 47
Глава 2. Теоретические исследования 49
2.1 Технология комбайновой уборки половы и факторы, определяющие ее эффективность 49
2.2 Обоснование параметров винтового транспортера 52
2.3 Перемещение половы воздушным потоком 63
2.3.1 Потери давления при поступлении половы во всасывающий пневмополовопровод 63
2.3.2 Движение половы в вертикальном и горизонтальном участках пневмополовопровода 68
Выводы 81
Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований 82
3.1 Программа исследований 82
3.2 Общая методика проведения исследований и объект исследований 82
3.2.1 Методика определения выхода половы с убираемой площади 84
3.3 Методика определения физико-механических свойств соевой половы 85
3.4 Методика определения аэродинамических свойств половы и скорости воздуха в пневмотранспорте 86
3.5 Методика определения линейных размеров винтового транспортера, всасывающих и нагнетательных патрубков пневмополовопроводов.. 87
3.6 Методика проведения лабораторных исследований 88
3.7 Методика производственных испытаний 91
3.8 Методика обработки экспериментальных данных 93
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 96
4.1 Приспособление для сбора и подачи соевой половы в транспортное средство 96
4.2 Результаты лабораторных исследований 97
4.2.1 Выход половы от биологического урожая зерна сои 97
4.2.2 Результаты исследований физико-механических свойств половы 100
4.2.3 Результаты определения коэффициента трения скольжения половы : 103
4.2.4 Критические скорости витания соевой половы 103
4.2.5 Результаты лабораторных исследований разработанного приспособления 104
4.3 Результаты производственной проверки 108
4.3.1 Изготовление опытного образца и его испытания 108
Глава 5. Экономическая эффективность внедрения приспособления для сбора соевой половы 115
5.1 Комплексная экономическая оценка вариантов приспособлений для сбора соевой половы 115
Выводы 122
Список использованной литературы 123
Приложения 134
- Производство кормов в Амурской области и целесообразность использования соевой половы в структуре грубых кормов
- Технология комбайновой уборки половы и факторы, определяющие ее эффективность
- Методика проведения лабораторных исследований
- Выход половы от биологического урожая зерна сои
Введение к работе
Одним из основополагающих факторов развития животноводства, повышения его эффективности и валового производства является улучшение кормовой базы.
Комплексной программой государственной поддержки развития Агропромышленного производства Амурской области на 2006-2010 годы предусмотрено, что возрождение отрасли животноводства будет осуществляться на основе интенсификации производства и восстановлении потенциала сельскохозяйственных организаций, специализирующихся на молочном и мясном скотоводстве.
Основным направлением увеличения объемов производства молока и говядины является рост продуктивности скота за счет проведения комплекса мер, которые предполагают проведение реконструкции и техническое перевооружение ферм, улучшение кормопроизводства при изменении структуры кормовых культур, оснащение кормодобывающей техникой, проведение селекционной работы, что позволит сельхозтоваропроизводителям увеличить к 2010 году, по сравнению с 2004 годом, поголовье коров на 4,5 тысяч голов, производство молока на 13,5 тысяч тонн. Продуктивность дойного стада в сельскохозяйственных предприятиях возрастает на 200 кг и достигнет более 3500 кг молока от коровы в год. Ежегодная реализация скота в продовольственный фонд возрастет к 2010 году с 700 тонн в 2005 г. до 1600 тонн в живой массе.
Для достижения намеченного объема производства животноводческой продукции программой предусмотрено производство грубых кормов с 402 тысяч тонн в 2006 году до 441 тысячи тонн в 2010 году.
Резервом развития кормовой базы является побочный продукт при уборке сои — незерновая часть урожая сои - полова. Она может быть использована для удовлетворения нужд животноводства - в получении полнорационных кормов, а также в качестве органического удобрения.
Амурская область была и остается основным производителем сои в
стране. Однако удельный вес ее в общероссийском объеме валового производства за последние годы сократился и в 2004 году составил более 32% (в Дальневосточном регионе около 54%). Вместе с тем область за последние годы увеличивала производство сои до 230—257 тысяч тонн при урожайности 1,1 т/га и располагает резервами для расширения посевных площадей. В настоящее время в области более 500 тысяч гектар пашни не используются по причине низкой технической обеспеченности хозяйств, а экономически выгодная и рентабельная культура соя решает проблемы получения растительного белка, притом лучшего качества. Выполнение намеченной программы производства животноводческой продукции возможно на основе увеличения производства растительного белка и поэтому производство сои будет возрастать.
Наряду с огромным значением сои, как белковой культуры, большую ценность представляет составляющая часть незерновой части урожая — полова, в состав которой входят створки бобов с кормовым достоинством 0,56 корм. ед. По кормовому достоинству соевая полова значительно превосходит зерновую. В ней содержаться жиры, сахар, белок, фосфор, кальций. Проблема рационального использования незерновой части урожая сои вызвана не только необходимостью повышения продуктивности отрасли животноводства, но и снижением затрат, связанных с ее уборкой.
Промышленностью выпускаются многочисленные технические средства, позволяющие организовать уборку незерновой части урожая зерновых колосовых культур по различным технологическим схемам, которые не приемлемы для сои. Многие хозяйства устанавливают измельчители на уборочные комбайны, измельчают солому и разбрасывают её по полю вместе с половой, отказы-
I ваясь от дополнительного урожая 0,7-0,9 т/га кормовых единиц, так необходимых для животноводства.
Поэтому, для обеспечения объективного выбора наиболее экономичной технологии, предложенная технология уборки половы с разработкой технического средства будет рассматриваться в аспекте улучшения ее конструкции и технико-экономических показателей существующих агрегатов и технологиче-
ских комплексов для уборки половы, а также и новых предложенных, разработанных и проверенных в производственных условиях.
Актуальность проблемы. Увеличение производства сои в Амурской области является одной из первоочередных задач АПК. Наряду с огромным значением сои как белковой культуры, большую ценность представляет составляющая незерновой части урожая сои - полова с кормовым достоинством 0,56 корм. ед. В области её ежегодно можно собирать от 70 до 130 тыс. тонн. Однако, несмотря на ценность и потребность животноводства в кормах, в настоящее время полова не собирается и при существующей технологии уборки незерновой части теряется полностью в основном из-за отсутствия средств механизации по её сбору. В связи с этим, проблема совершенствования технологии и технического средства сбора половы при уборке сои для региональных условий, позволяющих сократить потери выращенного биологического урожая сои в процессе уборки, имеет важное народнохозяйственное значение. Представленная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ДальГАУ по теме 12.4: «Разработка технологии и технического средства к гусеничному комбайну для сбора соевой половы».
Дель работы. Совершенствование процесса сбора половы при комбайновой уборке сои в рядом идущее транспортное средство.
Методы исследований. При разработке использованы аналитический и экспериментальный методы. Аналитический метод применен при разработке модели устройства, определении технических параметров его рабочих органов (диаметра и шага спирали винтового транспортера, частоты его вращения, сечения всасывающего и нагнетательного пневмотрубопроводов, производитель-. ности всасывающенагнетательного вентилятора и его конструктивных параметров). Экспериментальный метод применен при разработке методик проведения лабораторных, лабораторно-полевых исследований, обработке результатов.
Обработка результатов проводилась на персональном компьютере с использованием программы Microsoft Excel.
Экспериментальные исследования проведены с использованием приборов и оборудования стандартных методик обработки статистической информации.
Объект исследования - технологический процесс сбора и подачи половы в транспортное средство шнеко-вентиляторным приспособлением к гусеничным зерноуборочным комбайнам.
Предмет исследования — выявление и обоснование оптимальных параметров, и режимов работы приспособления к гусеничным зерноуборочным комбайнам, обеспечивающих сбор соевой половы в рядом идущее транспортное средство.
Достоверность результатов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований показывают удовлетворительное согласование в пределах зоны доверительного интервала, таким образом, лабораторные и полевые испытания подтверждают результаты теоретических исследований.
Научная новизна. Обоснован технологический процесс сбора и подачи половы в транспортное средство при уборке сои комбайном с приспособлением.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили получить аналитические выражения для определения оптимальных параметров подачи половы во всасывающий пневмополовопровод, обеспечивающие снижение давления на начальном участке при загрузке пневмополовопровода и мощности затрачиваемой на процесс перемещения и подачи половы в транспортное средство.
Практическая значимость работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическую реализацию в совершенствовании технологического процесса сбора половы и подачи во всасывающий и нагнетательный пневмополовопроводы с последующей погрузкой в транспортное средство. Новизна конструктивного решения подтверждена патентом на изобретение №2315464.
Установка приспособления на комбайне «Енисей- 1200Р» обеспечит до-
полнительный сбор соевой половы до 0,4-0,5 тонн кормовых единиц с одного гектара.
Внедрение. Конструкция приспособления к зерноуборочному комбайну «Енисей-1200Р» для сбора и подачи половы в транспортное средство внедрена в ООО «Амурплодсемпром» Благовещенского района Амурской области.
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре механизации АПК ДальГАУ.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научных конференциях ДальГАУ (2005, 2006, 2007, 2008 гг.),' на заседании ученого совета ДальНШІТИМЗСХ (2008 г.), на заседании экспертной группы при департаменте сельского хозяйства и продовольст-вия Администрации Амурской области (г. Благовещенск 2006 г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе два патента на изобретения.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, вывода, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, основной текст сопровождается 25 таблицами и 45 рисунками. Список литературы содержит 132 наименования, из них 7 - на иностранных языках.
Производство кормов в Амурской области и целесообразность использования соевой половы в структуре грубых кормов
Корм является единственным источником питательных веществ и энергии для нормального роста, развития, воспроизводства и высокой продуктивности животных. Корма бывают растительного и животного происхождения. Основными в рационах животных являются растительные корма. Корма животного происхождения включаются в рационы не всегда или в меньших количествах. Они являются кормами, повышающими биологическую ценность рациона. Растительные корма подразделяются на сочные (трава, силос, корнеклубнеплоды), грубые (сено, солома, мякина), концентрированные (зерновые злаковые и бобовые) и побочные продукты промышленности (жидкие: жом, мезга, барда, пивная дробина и сухие: отруби, шроты, жмыхи). К концентрированным кормам также относят сухие технические отходы и высушенные остатки крахмального, свеклосахарного и бродильного производства. Комбинированные корма ни в одну из групп отнести нельзя. Они представляют собой смеси разнообразных сухих кормов, приготовленных по определенным рецептам для скармливания животным разного вида, возраста и продуктивности. Кроме вышеперечисленного к кормам относятся различные минеральные и органические добавки, витамины, премиксы и так далее [1,3, 24, 43,76, 93, 99].
Корм для животных и птицы должен быть питательным, вкусным, чистым, легко перевариваться и хорошо усваиваться, не содержать в себе примесей и веществ, вредных для здоровья и неблагоприятно влияющих на качество животноводческой продукции. Этим требованиям удовлетворяет лишь незначительная часть кормов, скармливаемых в естественном виде. Организм животного перерабатывает в продукцию всего лишь 20-25% энергии корма. Примерно 30—35% энергии тратится на физиологические нужды, а остальная часть в неусвоенном виде выделяется с отходами [104].
Задача подготовки кормов к скармливанию заключается в том, чтобы уменьшить потери энергии корма путем повышения его питательной ценности, поедаемости, перевариваемости и усвоения животными. В условиях развивающегося животноводства важно не только удовлетворить потребности животных в питательных веществах, но и подобрать правильное соотношение этих веществ, а также предусмотреть содержание в кормах витаминов, макро- и микроэлементов, ферментов и других биологически активных веществ. Скармливание кормосмесеи позволяет добиваться более полной поедаемости всех кормов, входящих в состав рациона, и реализует принцип взаимодополнения кормов по содержанию различных питательных веществ. Питательность кормосмесеи, составляющих основу полноценного рациона, всегда выше, чем простая сумма всех кормов, входящих в рацион и скармливаемых животным раздельно. Это подтверждается и результатами исследований [16] при скармливании кормов крупному скоту в смеси и раздельно. Одна группа животных получала в течение 90 дней сено, силос, сенаж, солому, корнеклубнеплоды и комбикорм в раздельном виде, вторая эти же корма, но в смеси. В среднем каждое животное опытной и контрольной группы с рационном получало в сутки 13,5 корм. ед. и 1350 грамм перевариваемого протеина. Среднесуточный удой молока 3,4% жирности за 90 дней опыта у контрольных животных составил 13,5 кг, у опытных - 13,8 кг. При одинаковом количестве съеденного корма идентичной структуры рационов, но при даче кормов животным в смеси их продуктивность не только не снижалась, а наоборот увеличивалась. Это было обусловлено в основном тем, что коровы, получающие корм в смеси, сухое и органическое вещество рациона использовали выше на 8%, протеин на 5%, клетчатку на 3,6%. При этом в молоке увеличивалось содержание белка, содержание жира практически не изменилось, но тенденция к его увеличению имелась. Если животные, получавшие корм в смеси, на образование 1 кг молока 3,4% жирности затрачивали 1,0 корм. ед. и 96 грамм перевариваемого протеина, то получавшие их в раздельном виде, соответственно, — 1,2 корм. ед. и грамм. Кормление полнорациональными кормосмесями обеспечивает более полное использование всех кормов и повышение продуктивности животных на 10-14%. Продуктивность в молочном животноводстве зависит от технологии кормления. Многочисленными исследованиями выявлено, что наиболее рационально скармливать коровам полнорациональные кормовые смеси из измельченных кормов - сена, силоса, сенажа, соломы, половы, корнеплодов и части концентратов, приготовленные непосредственно перед раздачей. С кормовыми смесями все питательные, минеральные и биологически активные вещества поступают в организм животного одновременно. В этих случаях решается проблема дефицита в течение суток одних питательных веществ и избытка других. При комплексном и равномерном поступлении питательных веществ, как правило, отмечается повышенное их использование и, как следствие этого, повышается молочная продуктивность, снижаются затраты кормов на производство продукции [92]. В основных направлениях развития растениеводства Амурской области намечено оптимизировать структуру посевных площадей, укрепить материально-техническую базу агропромышленного комплекса, вернуть в сельскохозяйственный оборот выбывшие земли, апробировать интенсивные ресурсосберегающие технологии в хозяйствах, создать предпосылки для дальнейшего увеличения объемов производства зерна сои, кормов и продукции животноводства. Программой предусмотрено довести производство грубых кормов с 402 тысяч тонн в 2006 году до 441 тыс. тонн к 2010 году (табл. 1.1.1). В производстве грубых кормов солома и полова (незерновая часть урожая) зерновых и сои может составлять до 50% потребности в грубых кормах.
Технология комбайновой уборки половы и факторы, определяющие ее эффективность
Анализ технологических процессов комбайновой уборки незерновой части урожая сои показывает, что в современных условиях наиболее перспективной технологией является сбор незернового урожая (половы) в рядом идущее транспортное средство, с измельчением и разбрасыванием соломы, позволяющей за счет измельчения и разбрасывания соломы в последующем поддерживать гумус и плодородие полей, а собранную полову для кормления в животноводстве. Схема приспособления к комбайну «Енисей-1200Р» для сбора половы в транспортное средство представлена на рисунке 2.1.1.
Технологический процесс включает сбор половы при сходе ее со скатной доски комбайна «Енисей-1200Р» в корытообразный шнек подачи половы 1. Шнек правой навивки подает полову во всасывающий пневмополовопровод 10, центробежный вентилятор-швырялка 4 обеспечивает всасывание половы и ее транспортирование через половонаправитель 7 в рядом идущее транспортное средство. На данное техническое решение получен патент №2315464.
Технологические процессы уборки половы рассматриваются во взаимодействии влияния множества разнообразных, непрерывно изменяющихся факторов, которые можно разделить на две основные группы: природно-производственные и технические.
К природно-производственным факторам относятся: урожайность зерна сои, соломы, половы, их влажность, объемная масса половы, расстояние от полей до мест скармливания половы, состояние поверхности поля (переувлажнение) и т.п.
В таблице 2.1.1 представлены расчетные данные по урожайности сои и половы в Амурской области в тоннах с 1 гектара, а также выход половы кг/с при комбайновой уборке сои со скоростью 5 км/час в зависимости от урожайности и ширины жатки 5, 6, 7 метров, при влажности половы 18-22% и объем-ной массы 75—81 кг/м .
Данные таблицы 2.1.1 показывают, что транспортирующие рабочие ор-ганы переоборудованного комбайна «Енисей- 1200Р», шнек, вентилятор-швырялка и пневмополовопровод должны обеспечивать подачу половы в рядом идущее транспортное средство в зависимости от урожайности и ширины жатки от 0,305 до 1,604 кг/с. Это должно быть учтено при выборе и разработке технических средств, для обеспечения выполнения данного технологического процесса.
К техническим факторам относятся: конструктивно-кинематические параметры шнека подачи половы, центробежного вентилятора-швырялки всасывания и нагнетания половы, состояние поверхности и конфигурация всасывающего и нагнетательного половопроводов, создающих сопротивление воздуха и снижающих производительность и увеличивающих затраты мощности. К особым факторам, влияющим на производительность всего технологического комплекса и его технико-экономические показатели, следует отнести назначение сбора половы. Так как сбор половы на основе его высоких кормовых достоинств предназначен на кормовые цели, то при выполнении технологических операций различными агрегатами особую роль играют потери и загрязненность землей. В связи с напряженностью сельскохозяйственных работ и недостатком механизаторских кадров в технологических процессах должно быть задействовано минимальное число механизаторов. Учитывая сжатые сроки уборки сои в Амурской области, время наступления заморозков, поля от соломы должны освобождаться своевременно, для обеспечения фронта работ под вспашку и обработку зяби. Приспособления, внедряемые в производство, не должны влиять на качественные показатели технологического процесса уборки сои, а также снижать эксплуатационные показатели переоборудованного зерноуборочного комбайна «Енисей-1200Р». С установкой на комбайн приспособления для сбора половы, включающего шнек подачи половы и вентилятор-швырялку со всасывающим и нагнетательным половопроводами, изменяется вес комбайна и координаты центра тяжести. Общий вес приспособления для сбора соевой половы составляет 350 кг. Но так как при данной технологии уборки сои с измельчением и разбрасыванием соломы и сбором половы у комбайна убирается копнитель, вес которого составляет более 300 кг и дополнительная масса накапливаемой в нем соломы 300-350 кг, то установка половосборника данной конструкции не внесет существенного изменения в координаты центра тяжести и его удельного давления на почву. В технологии комбайновой уборки сои с приспособлением для сбора половы транспортирующая часть шнека половы состоит из винта и желоба, который является открытым и корытообразным. Транспортирование половы может осуществляться при полностью погруженном шнеке с пассивным слоем половы над ним, когда коэффициент наполнения равен или больше единицы, а также менее ее, в зависимости от урожайности зерна сои, и соответственно, половы. Основным фактором, определяющем эксплуатационную надежность приспособления, является правильный выбор конструктивных параметров и режимов работы шнека и вентилятора с учетом физико-механических свойств транспортируемой половы. Для перемещения половы, подаваемой половонабивателем комбайна, необходимо выявить оптимальные конструктивные (D, d, S) и кинематические (П, СО о) параметры шнека где: D - диаметр винта шнека; d - диаметра вала; П — частота вращения; S - шаг шнека; Шо - угловая скорость, а также 1)в скорость воздушного потока, обеспечивающего всасывание половы и подачу в рядом идущее транспортное средство. С учетом имеющихся литературных источников [27, 28, 29, 38, 83], рассмотрим действие сил на частицу половы в шнеке (рис.2.2.1). Частица половы, опирающаяся на винтовую поверхность горизонтального шнека и прижатая к стенке кожуха, в стационарном режиме имеет движение, описываемое дифференциальными уравнениями.
Методика проведения лабораторных исследований
Для определения мощности, затрачиваемой на рабочий процесс, отнимали от мощности, затрачиваемой на привод всей установки NPx, мощность, затрачиваемую на холостой ход Nxx- N=Npx — Nxx Частота вращения определялась с помощью тахометра часового типа ТЧ-01. Для всасывания половы, захватывания и перемещения её в рядом идущее транспортное средство спроектировали и изготовили вентилятор-швырялку со следующими расчетными характеристиками: - скорость движения воздуха во всасывающем и нагнетательном канале на минимуме урожайности (1,0 т/га) г в=7,8 м/с, на максимуме (2,5 т/га) ив=15,3 М/С; - требуемый расход воздуха на пневмотранспортирование при урожайности 1,0-2,5 т/га с выходом половы 0,458-0,917 кг/с, м3/с - 1,23-2,22; - необходимая площадь живого сечения половопровода, м , (0,06-0,08) при коэффициенте концентрации смеси п.=0,3; - внутренний размер радиуса радиальной крыльчатки, м: і - 0,174-0,233 м, при а)в=15,3 м/с; - наружный размер радиуса радиальной крыльчатки, м: - 0,347-0,466 м, при t B =15,3 м/с; - высота входного и выходного окна (а), м: - 0,250-0,412 м, при ив =15,3 м/с; - максимальный режим работы вентилятора-швырялки, пшах=25 с"1; - потребляемая мощность, N=2,5 кВт. Для достижения требуемого расхода воздуха при постоянных конструктивных параметрах вентилятора-швырялки, всасывающего и нагнетательного половопроводов необходимо определить оптимальную скорость движения воздуха на всасывании и нагнетании. Для этих целей в лабораторных условиях изменяли частоту вращения вентилятора-швырялки от 16,7 с"1 до 25 с"1, которую достигали с помощью сменных шкивов и универсального регулятора скорости (УРС-500). Частоту вращения вала вентилятора-швырялки замеряли тахометром, а скорость воздуха по сечению половопроводов прибором марки АП - 1. Надежность опытов принята 0,95. 3.7 Методика производственных испытаний Исследование работы приспособления к комбайну «Енисей-12 00Р» для подачи половы в транспортное средство в полевых условиях проводили на уборке. Целью производственной проверки является определение качественных, эксплуатационно-технологических и экономических показателей работы комбайна с приспособлением. Производственные полевые испытания проводились в соответствии с порядком испытаний по ОСТ 101.1, ОСТ 102.1. Номенклатура функциональных показателей, определяемых при испытаниях половосборника, соответствовала следующему перечню. Показатели условий испытаний: — площадь поля, га; — характеристика культуры; — культура, сорт; — спелость, %; — высота растения, см; — засоренность культуры, %; — отношение массы зерна к массе соломы и половы, %; — влажность зерна, соломы и половы, %; — урожайность зерна, т/га; — биологическая урожайность растительной массы, т/га; — масса 1000 зерен, гр; — масса снопа, кг с 1 м2; — масса зерна, кг с 1 м2; — масса соломы, кг с 1 м2; — масса половы, кг с 1 м2. Режимы и показатели качества выполнения технологического процесса комбайном с половосборником: — марка комбайна; — скорость движения, км/ч; — высота среза (фактическая), см; — частота вращения винтового транспортера, с ; — частота вращения вала вентилятора-швырялки, с ; — величина открытия заслонки, мм; — скорость воздуха на входе во всасывающий пневмополовопровод, м/с; — скорость воздуха на выходе из нагнетательного пневмополовопро-вода, м/с. — номинальная производительность комбайна, т/ч: - по зерну, - по полове; — ширина захвата жатки, м; — потери зерна, %; — качества зерна из бункера, %: - дробление, - сорная примесь, - чистота зерна, - масса 1000 зерен, гр.; — качество измельчения половы, %: - крупная, - средняя, - мелкая; — выход половы с единицы убранной площади, т/га. Показатели качества выполнения технологического процесса уборки зерна комбайном и подачи половы половосборником в транспортное средство, определялись согласно ОСТ 101.1, ОСТ 102.1 и разработанного технического задания утвержденного ГНУ ДальНИПТИМЭСХ в 2006 году.
Методы обработки экспериментальных данных разработаны достаточно хорошо [2, 9, 16, 20, 63, 69, 72 и др.]. Обработка данных качественных и коли-чественных показателей проводилась по стандартной методике. При этом статистические совокупности варьируемых признаков характеризуются следующими показателями: среднеарифметическим значением X; среднеквадратиче ским отклонением СГ; Коэффициентом вариации - V; ошибкой среднеарифметической - S—; показателями точности опыта - S—0/ . Количество измерений N, обеспечивающих достоверность получения закона распределения случайных величин, определяется исходя из заданной точности, принятой вероятности полученного результата и изменчивости изучаемого признака [18, 111.]. где: t - коэффициент, зависящий от доверительной вероятности, обычно принимаемой 0,8, 0,9, 0,95. Тогда при этих вероятностях принимают t0)8o = 0,842; to;9o = 1,282; to,95 = 1,645. Количество опытов принимается при V не более 0,4 (40%) и Sx не более 0,05 (5%) [18].
При обработке опытных данных по влиянию частоты вращения шнека, вентилятора-швырялки, коэффициента заполнения и концентрации смеси на производительность приспособления к комбайну для подачи половы в транспортное средство и других качественных показателей влияющих на работу приспособления определяются следующие величины.
Среднеарифметическое значение, являющиеся наиболее вероятным значением измеряемой величины при данном количестве измерений:
Выход половы от биологического урожая зерна сои
Проведенные экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы: 1. Анализ биологического урожая зерна сои за 2000 - 2007 гг. показал, что выход створок к соевому зерну не является стабильным по годам, сортам, срокам уборки и составляет от 45,1 до 64,5% ( в среднем 54,6%), к концу уборки уменьшается на 15 — 18% достигая 42 — 45%; 2. Фракционный состав вороха соевой половы неоднороден и на 33,4% состоит из мелкой фракции, размером до 15 мм, на 49,2% средней фракции, размером до 30 мм, 14% составляет фракция половы, размером 30-90 мм и 3,4% составляют в полове крупные стебли сои и сорняков, размером от 90 до 200 мм; 3. Скорость витания отдельных фракций соевой половы изменяется в зависимости от крупности и влажности и составляет от 2,15 до 5,6 м/с; 4. Разработано приспособление к зерноуборочному комбайну для сбора и подачи половы в транспортное средство, состоящее из горизонтального корытообразного шнека, вентилятора-швырялки и всасывающего и нагнетательного пневмополовопроводов; 5. Теоретическими и лабораторными исследованиями установлено, что корытообразный шнек диаметром 0,2 м, шагом 0,24 м и частотой вращения 3,7 — 4,0 с" обеспечивает равномерную подачу половы во всасывающий пневмопо-ловопровод до 1,2 кг/с, а вентилятор-швырялка создает скорость воздушного потока на всасывании от 12,1 до 22,6 м/с при рабочей площади диффузора от 0,0625 до 0,028 м и на нагнетании от 14 до 15 м/с при частоте вращения вентилятора от 16,7 до 26,7 с"1; 6. Фактический расход воздуха, который обеспечивает разработанный вентилятор-швырялка при частоте вращения вала вентилятора-швырялки от 16,7 до 26,7 с", составляет 0,756 — 1,5 м /с, при коэффициенте концентрации смеси 0,25, урожайности зерна сои от 1,0 до 2,5 т/га, скорости движения комбайна 1,67 м/с и ширине жатки 7 метров; 7. Хозяйственная проверка показала, что разработанное приспособление хорошо выполняет технологический процесс по сбору в зерноуборочном комбайне соевой половы и подачи ее в рядом идущее транспортное средство при уборки сои, при этом себестоимость сбора соевой половы в 2,6 раза ниже себестоимости заготовки сена. Существуют разные приспособления и методы сбора половы с полей после уборки. Однако они не нашли широкого применения из-за громоздкости, неустойчивости, вследствие большого габарита бункеров-накопителей половы, из-за частого забивания отделяющих и транспортирующих устройств, загрязнения землей. При проектировании вариантов уборки соевой половы исходили из того, что полова используется на кормовые цели, а солома измельчается и рассеивается. В связи с этим оценены технологии уборки сои со сбором половы и измельчением и рассеиванием соломы. В этом случае комбайны типа «Енисей-1200Р» оборудуются измельчителями ПУН-5 или ИРВС-1200. Уборка незерновой части урожая может производиться по следующим схемам: 1. Сбор соевой половы в рядом идущий транспорт, транспортировка ее к месту хранения, измельчение и разбрасывание соломы по полю; 2. Сбор соевой половы в сменные обрезиненные мешки (емкость 100 кг) со сбросом на поле, с последующим сбором и вытряхиванием из мешков в тележки, транспортировкой к месту хранения, измельчением и разбрасыванием соломы по полю; 3. В этом варианте комбайн комплектуется приспособлением для упаковки половы в полиэтиленовый рукав (емкость 223 кг), сбором половы в упаковку, далее следует транспортировка к месту хранения, хранение в упаковке, измельчение и разбрасывание соломы по полю. Комплексная экономическая оценка вариантов проведена методом наложения схем на систему технологий и машин агрофирмы «Партизан» Тамбовского района Амурской области. За базовый вариант принята фактическая 2005 года система технологий и машин, участвующая в экономических оценках по договору 102-05 за 2005 год. Второй и третий являются проектными. По данным исследований, в среднем сбор половы составляет 50% от урожая основной части - зерна.
Сбор соевой половы обеспечивает дополнительный сбор белка по передовым хозяйствам области как АФ «Партизан» - 0,04 т/га, что в целом для хозяйства может составить около 365 тонн белка для животноводства. В среднем по области эти показатели могут составить, соответственно, 0,02 т/га и 5,4 тыс. тонн растительного белка. Дополнительный сбор половы в кормовых единицах составит 0,35 тонн корм. ед. с 1 гектара в передовых хозяйствах, а в целом по области порядка 0,18 тонн корм. ед. При этом общий объем сбора соевой половы в оценке по кормовому достоинству составит, соответственно, 3,1 и 45,6 тыс. тонн. корм. ед. (табл. 5.1.1).
