19–20 октября 2011 г. Том 2

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ

Республиканское унитарное предприятие

«Научно-практический центр

Национальной академии наук Беларуси

по механизации сельского хозяйства»

Научно-технический прогресс

в сельскохозяйственном

производстве

Материалы

Международной научно-практической конференции

(Минск, 19–20 октября 2011 г.)

В 3 томах

Том 2

Минск

НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства

2011

УДК [631.171+636]:631.152.2(082)

ББК 40.7

Н34

Редакционная коллегия:

д-р техн. наук, проф., чл.-кор. НАН Беларуси П.П. Казакевич (главный редактор),

О.О. Дударев

Рецензенты:

д-р техн. наук, проф., чл.-кор. НАН Беларуси П.П. Казакевич,

д-р техн. наук, проф. В.Н. Дашков, д-р техн. наук, проф. В.И. Передня,

д-р техн. наук, проф. И.И. Пиуновский, д-р техн. наук, проф. Л.Я. Степук,

д-р техн. наук, проф. И.Н. Шило, д-р техн. наук, доц. В.В. Азаренко,

д-р техн. наук, доц. И.И. Гируцкий

Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве :

Н34 материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Минск, 19–20 окт. 2011 г.).

В 3 т. Т. 2. / РУП «Научно-практический центр Национальной академии

наук Беларуси по механизации сельского хозяйства» ; редколлегия:

П. П. Казакевич (гл. ред.), О. О. Дударев. – Минск : РУП «НПЦ НАН Бе-

ларуси по механизации сельского хозяйства», 2011. – 224 с.

Сборник составлен из статей, содержащих материалы научных иссле-

дований, результаты опытно-конструкторских и технологических работ

по разработке инновационных технологий и технических средств для их

реализации при производстве продукции растениеводства и животновод-

ства, рассмотрены вопросы технического сервиса машин и оборудования,

использования топливно-энергетических ресурсов, разработки и приме-

нения энергосберегающих технологий, электрификации и автоматизации.

Материалы сборника могут быть использованы сотрудниками НИИ,

КБ, специалистами хозяйств, студентами вузов и колледжей аграрного

профиля.

УДК [631.171+636]:631.152.2(082)

ББК 40.7

© РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хо-

зяйства», 2011

3

УДК 631.363

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К КУЛЬТИВАТОРУ-РАСТЕНИЕПИТАТЕЛЮ КРК-6

Н.А. Горбацевич, ст. н. сотр., А.В. Наумик, н. сотр.,

А.А. Бабак, инж., И.М. Ковалева, инж. 1 кат.


«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

г. Минск, Республика Беларусь

Республиканским отраслевым регламентом «Возделывание кукурузы на

зерно и силос» предусматривается проведение 2–3 междурядных обработок в

комплексе мероприятий по уходу за посевами. Междурядные обработки реко-

мендуется совмещать с локально-ленточным (в прикорневой слой почвы) вне-

сением азотных удобрений, особенно на легких почвах [1].

Результаты исследований и производственный опыт показывают, что ло-

кально-ленточное внесение удобрений по сравнению с поверхностным раз-

бросным повышает урожайность зерна кукурузы на 5…8 ц/га, а коэффициент

использования азота растениями повышается с 36 до 96% (особенно при вы-

соких дозах внесения). Важно и то, что при локально-ленточном внесении

удобрений количество сорняков в посевах в 1,5…3 раза, а по массе в 4…5 раз

меньше, чем при внесении туков в разброс с последующей их заделкой в поч-

ву. Эти обстоятельства имеют особое значение в условиях острого дефицита

минеральных удобрений и средств защиты растений, связанных со сложной

экономической ситуацией в сельском хозяйстве страны [2, 5].

Подрезание сорной растительности, рыхление междурядий и частичная

заделка минеральных удобрений, локально вносимых в прикорневую зону

всходов кукурузы, производится стрельчатыми лапами на S-образной стойке.

Для более качественной заделки удобрений и

вычесывания на поверхность подрезанной

сорной растительности после стрельчатых лап

необходимо использовать прополочные бо-

ронки. Для данной операции было принято

решение разработать прополочные боронки,

удовлетворяющие вышеперечисленным тре-

бованиям [3, 4].

Конструктивная особенность разрабо-

танных прополочных боронок для кукурузы –

наличие пружинных витков в верхней части

проволочного пальца, что придает им упру-

гость, обеспечивает хорошую вибрацию во

время работы и способствует более полному уничтожению всходов сорняков

(рисунок 1).

Рисунок 1 – Общий вид

прополочной боронки

4

К пружинным зубьям меньше налипает почва, они не забиваются по-

жнивно-корневыми остатками, вследствие чего значительно уменьшается при-

сыпание культурных растений.

Разработанный в лаборатории механизации заготовки кормов культива-

тор-растениепитатель КРК-6 оснащен такими боронками и в 2011 году прохо-

дит приемочные испытания (рисунок 2).

Рисунок 2 – Культиватор-растениепитатель КРК-6, оснащенный боронками

Повреждаемость кукурузы рядковыми проволочными боронками была

несколько больше при первой междурядной обработке посевов (до 2%). Она

сводилась в основном к присыпанию растений землей, хотя на уплотненной

почве их количество было, как правило, незначительно. При уходе за посевами

в сравнительно поздние сроки отдельные растения выдергивались или лома-

лись зубьями боронок (менее 1%).

На качество работы рядковых прополочных боронок значительное влия-

ние оказывает поступательная скорость движения агрегата. Больше всего рас-

тений присыпалось землей и вырывалось зубьями боронок во время первой

междурядной обработки при скорости движения агрегата свыше 10 км/ч.

Процентное соотношение уничтоженных сорняков и поврежденных рас-

тений кукурузы показывает, что при первой междурядной обработке рядковые

прополочные боронки лучшие результаты обеспечивают при скорости движе-

ния агрегата 4,5…6,5 км/ч, а при второй – 6,5…7,5 км/ч.

Испытания показали, что основным назначением дополнительных рабо-

чих органов в виде прополочных боронок является наиболее полное уничто-

жение еще не укоренившихся или подрезанных сорняков, а также хорошее

рыхление верхнего слоя почвы.

Литература

1. Организационно-технологические нормативы возделывания сельскохозяйственных куль-

тур // Сборник отраслевых регламентов. – Минск: Белорусская наука, 2005. – 327 с.

2. Надточаев, Н.Ф. Кукуруза на полях Беларуси / Н.Ф. Надточаев. – Минск: ИВЦ Минфина,

2008. – 411 с.

5

3. Циков, В.С. Интенсивная технология возделывания кукурузы / В.С. Циков, Л.А. Матюха. –

М.: ВО «Агропромиздат», 1989. – 246 с.

4. Интенсивная технология производства кукурузы / Н.В. Тудель [и др.]. – М.: РОССЕЛЬХО-

ЗИЗДАТ, 1991. – 272 с.

5. Эффективная борьба с сорняками в посевах кукурузы / Н.Ф. Надточаев [и др.] // Земляроб-

ства і ахова раслін. – 2007. – № 1. – С. 55-58.

УДК 631.552:554(574)

ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА МАШИН ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

И УБОРКИ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В УСЛОВИЯХ КАЗАХСТАНА

В.А. Голиков, акад. НАН РК, А.С. Усманов, к.т.н., доц., Г.А. Усманова

ТОО «Казахский научно-исследовательский институт механизации

и электрификации сельского хозяйства»

г. Алматы, Республика Казахстан

В ТОО «КазНИИМЭСХ» разрабатывается система машин для производ-

ства и заготовки кормов для средних по размеру молочных и откормочных

ферм крупного рогатого скота применительно к условиям южного, централь-

ного и северного регионов Республики Казахстан. В каждом регионе выбраны

пилотные хозяйства.

В центральном и северном регионах республики из многолетних трав, в

основном, возделывают житняк, эспарцет, люцерну на почвах, недостаточно

обеспеченных влагой и подверженных ветровой эрозии. В центральном реги-

оне в пилотном крестьянском хозяйстве «Актилек» Шетского района Караган-

динской области площадь под многолетними травами составляет 400 га, из

них под житняком – 200 га, под травосмесью (житняк + эспарцет) – 150 га,

под люцерной – 50 га. Урожайность трав на сено: житняка – 20 ц/га, травосме-

си – 25 ц/га, люцерны первого укоса – 30 ц/га, второго укоса – 20 ц/га.

Применительно к этим условиям на базе рекомендуемых технологиче-

скими институтами агротехнологий разрабатывались машинные технологии.

Формировались различные варианты комплексов машин для выполнения тех-

нологических операций. Из них выбирались агрегаты, обеспечивающие требу-

емую производительность для выполнения работ в агросрок при минималь-

ных эксплуатационных затратах. В таблице 1 приведены составы этих

агрегатов.

Таким образом, в состав технологического комплекса входят следующие

основные машины: тракторы К-774Р1, Беларус-80/82, Беларус-1221; разбра-

сыватель органических удобрений ПРТ-16М; плоскорез-глубокорыхлитель

ПГ-3-5; снегопахи СВШ-10 или СВУ-2,6 (3 штуки) со сцепкой СП-16А; орудие

для предпосевной обработки почвы ОП-12; сеялка зернотуковая стерневая

СЗТС-12; бороны БЗСС-1 и БМШ-20; орудие для подсева трав ОПП-4,2; ко-

силка КДС-4; грабли ГБ-12; пресс-подборщики ПТ-165 и ПРФ-145А; прицепы

6

2ПТС-4; погрузчики ПКУ-0,8 или ПФС-0,75, СНУ-550; прицепной кормоубо-

рочный комбайн КДП-3000 «Полесье»; кормораздатчик КРФ-10.

Таблица 1 – Составы агрегатов для выполнения основных технологических

операций при возделывании и уборке многолетних трав и травосмесей на

сено и на зеленый корм

Наименование операции

Состав агрегата

трактор сельскохозяйственная

машина

1 2 3

Предпосевной период (для 1-го года посева)

Транспортировка и разбрасывание органи-

ческих удобрений

К-744Р1 ПРТ-16М

Безотвальная обработка почвы с одновре-

менным внесением минеральных удобрений

К-744Р1 ПГ-3-5

Снегозадержание К-744Р1 (3/2) СВУ-2,6А с

СП-16А или СВШ-10

Закрытие влаги К-744Р1 БМШ-20

Предпосевная обработка почвы с прикаты-

ванием

К-744Р1 ОП-12

Посевной период

Посев трав с одновременным внесением ми-

неральных удобрений

К-744Р1 СЗТС-12

Довсходовое разрушение корки (при необ-

ходимости)

Беларус-80/82 (15) БЗСС-1

с СП-16А

Уход за посевами 2-го и последующего года использования

Снегозадержание К-744Р1 (3/2) СВУ-2,6А с

СП-16А или СВШ-10

Закрытие влаги К-744Р1 БМШ-20

Полосный подсев трав с одновременным

внесением минеральных удобрений и щеле-

ванием старовозрастных трав

К-744Р1 ОПП-4,2 (с комбини-

рованными рабочими

органами)

Уборка трав 2-го и последующего года использования

1 вариант – уборка сена с прессованием в тюки и подача их в транспортное средство

Скашивание трав в расстил (при достижении

укосной спелости)

Беларус-80/82 КДС-4

Сгребание массы в валок Беларус-80/82 ГБ-12 (ГВ-6) или

ГПГ-12 (ГПГ-6)

Переворачивание валков (при необходимо-

сти)

Беларус-80/82 ГВР-630 (ГР-700 «Кас-

кад») или ГВК-6

Подбор сена из валков и прессование в тюки

с одновременной их погрузкой в транспорт-

ное средство

Беларус-80/82 ПТ-165 (ППТ-041

«Tukan») с подборщи-

ком-метателем тюков

МТ-1

Транспортировка тюков к местам хранения Беларус-80/82 2ПТС-4

(ГКБ-8526, 2ПТС-6)

Укладка тюков в штабеля Беларус-80/82 ПКУ-0,8

(ПФС-0,75, ПН-0,5)

7

Окончание таблицы 1

1 2 3

2 вариант – уборка сена с прессованием в рулоны

Скашивание трав в расстил (при достижении

укосной спелости)

Беларус-80/82 КДС-4

Сгребание массы в валок Беларус-80/82 ГБ-12 (ГВ-6) или

ГПГ-12 (ГПГ-6)

Переворачивание валков (при необходимо-

сти)

Беларус-80/82 ГВР-630 (ГР-700 «Кас-

кад») или ГВК-6

Подбор сена из валков и прессование в ру-

лоны

Беларус-80/82 ПРФ-145А

(ППР-120 «Pelikan»)

Подбор и погрузка рулонов на транспорт Беларус-80/82 ПКУ-0,8

(ПФС-0,75, ПН-0,5)

Транспортировка рулонов к местам хранения Беларус-80/82 ТП-10

Укладка рулонов в местах длительного хра-

нения (штабелях)

Беларус-80/82 ПКУ-0,8

(ПФС-0,75, СНУ-550)

Уборка трав на зеленый корм

Скашивание трав на зеленый корм Беларус-1221 КДП-3000 «Полесье»

Беларус-80/82 КИН-Ф-1500

«Полесье-1500»

Транспортировка зеленого корма к местам

кормления животных

Беларус-80/82 КРФ-10

Из приведенных данных видно, что значительная часть машин для уборки

трав – белорусского производства. В Казахстане планируется организовать их

совместное производство.

УДК 631.356.2 (574.5)

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНИКИ ДАЛЬНЕГО ЗАРУБЕЖЬЯ

ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И УБОРКИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

В ЮЖНОМ РЕГИОНЕ КАЗАХСТАНА

В.Н. Артамонов, к.т.н. ТОО «Казахский научно-исследовательский институт механизации

и электрификации сельского хозяйства»


В Южном регионе Республики Казахстан для возделывания и уборки са-

харной свеклы используют технику дальнего зарубежья: тракторы John Deer-

8220, 6920 (США); плуги оборотные Euro Diamant (Германия); культиваторы

Stekett, Kompaktor (Германия); сеялки Monopill (Германия). Уборочная техника

представлена самоходным уборочным комбайном WКМ-9000 (Голландия);

навесным копателем «Gilles» и подборщиком «Gilles» (Бельгия).

Сотрудниками ТОО «КазНИИМЭСХ» были проведены наблюдения за

некоторыми операциями технологии возделывания и уборки сахарной свеклы

в ТОО «Меркенский сахарный завод» Жамбылской области Республики

Казахстан.

8

Наблюдения проводились на подъеме зяби и уборке сахарной свеклы с

определением некоторых агротехнических и эксплуатационных показателей.

Вспашка зяби осуществлялась двумя тракторами John Deer-8220 с обо-

ротными плугами Euro Diamant (7 корпусов). Производительность в час ос-

новного времени составила 1,68–1,73 га, ширина захвата пахотных агрегатов –

2,6–2,7 м, глубина вспашки – 28–34 см, средняя рабочая скорость у обоих аг-

регатов составила 6,4 км/ч, расход топлива – 26 кг/га.

Следует отметить, что условия при подъеме зяби не соответствовали аг-

ротехническим требованиям. Так, влажность почвы была 9,7–12,4% при опти-

мальной не ниже 20%, а твердость в пахотном слое превышала 4 МПа, что по-

влияло на показатели работы пахотных агрегатов.

Движение челночным способом сводит к минимуму холостые переезды

на разворотах в начале и в конце гона и обеспечивает гладкую пахоту. В ре-

зультате отпадает необходимость в разравнивании свальных и развальных бо-

розд, но необходимо производить выравнивание поворотных полос и углов

карт.

Уборка сахарной свеклы осуществлялась двумя способами:

прямая – самоходным комбайном WКМ-9000 (рисунок 3), который сре-

зает ботву, измельчает и укладывает ее в валок. Одновременно осуществляется

копка корней с доочисткой на транспортерах и сбором в накопителе. После за-

полнения накопителя происходит остановка и выгрузка корней в транспортное

средство.

Рисунок 3 – Свеклоуборочный самоходный комбайн WКМ-9000

На уборке прямым способом использовалось два комбайна, производи-

тельность в час основного времени составила 0,54–0,65 га, рабочая скорость –

2,7–3,0 км/ч, расход топлива – 27,7 кг/га, урожайность учетного участка –

302 ц/га, условия работы соответствовали агротехническим требованиям;

9

раздельная,

навесным копателем

«Gilles» на тракторе

John Deer-6920 (рису-

нок 4), который срезает

ботву, измельчает и

укладывает ее в валок.

Одновременно осу-

ществляется копка кор-

ней с доочисткой на

транспортерах и уклад-

кой в валок. После до-

работки корней произ-

водится погрузка в транспортное средство. При уборке разных участков про-

изводительность в час основного времени составила 1,2–1,6 га, рабочая ско-

рость – 4,7–5,2 км/ч, расход топлива – 14,2 кг/га, урожайность участков – 302–

311 ц/га.

Потери от неубранных корней не превышали агротехнических требова-

ний к уборке.

Погрузка корней

из валков осуществля-

лась агрегатом МТЗ-80

с погрузчиком «Gilles»

К-136 (рисунок 5).

Производительность в

час основного времени

составила 1,4 га, рабо-

чая скорость – 7,6 км/ч

при урожайности

участка 311 ц/га.

Следует отметить особенность погрузчиков «Gilles». При подборе валков

на транспортерах производятся доочистка корней от растительных остатков и

земли, а также сбор корней в накопитель при отсутствии транспортного сред-

ства.

В процессе наблюдений за работой импортной техники, срок службы ко-

торой составил 7 лет, отказов в работе не наблюдалось, качество выполнения

технологических процессов соответствует агротехническим требованиям. По

рекомендации фирм-производителей техники и на основании опыта использо-

вания ее в Южном регионе Казахстана данные машины целесообразно эксплу-

атировать на площади 400 и более га.

Рисунок 4 – Копатель Gilles АSС-48-32 в работе

Рисунок 5 – Погрузчик «Gilles» К-136 в работе

10

УДК 631.356.41

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ

БОТВОДРОБИТЕЛЯ С РОТОРНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

С.Р. Белый, ст. преподаватель, В.Н. Еднач, ст. преподаватель,

Г.А. Радишевский, к.т.н., доц., А.А. Гончарко, ст. преподаватель,

Д.Н. Бондаренко, зав. лабораторией Учреждение образования

«Белорусский государственный аграрный технический университет»


Введение

В настоящее время в Республике Беларусь, как и в большинстве стран

мира, возделывающих картофель, применяется технология, предполагающая

удаление ботвы перед уборкой клубней. Удаление ботвы картофеля воздей-

ствует на биохимические процессы в клубнях и позволяет ускорить фазу со-

зревания, что повышает прочность кожуры и снижает потери при хранении

картофеля [1, 2, 3].

Предуборочное уничтожение ботвы повышает продуктивность клубней

картофеля за счет снижения проникновения в них вирусной, бактериальной и

грибной инфекций в предуборочный период, что увеличивает лежкость клуб-

ней в процессе хранения.

Этот прием оказывает влияние и на потребительскую ценность клубней

картофеля за счет выбора срока удаления ботвы: на семенных участках – с

учетом выхода семенной фракции и ценности семенного картофеля; на участ-

ках продовольственного картофеля – с учетом выхода товарной продукции и

ее продовольственных качеств; на участках, занятых картофелем для перера-

ботки, – с учетом оптимального состава веществ клубней, а на участках, заня-

тых техническим картофелем, – с учетом получения максимального содержа-

ния крахмала [3, 4, 5].

Управление выходом различных фракций позволяет в дальнейшем сокра-

тить затраты на послеуборочную обработку картофеля и увеличить произво-

дительность картофелесортировальных машин, что обеспечивает снижение

себестоимости клубней.

И если с точки зрения агрономических исследований по изучению влия-

ния процесса удаления ботвы на качество клубней практически нет вопросов,

то инженерные исследования требуют дальнейших разработок, направленных

на обеспечение более качественной и производительной работы ботвоубороч-

ных машин, что улучшит качество закладываемых на хранение клубней кар-

тофеля.

Основная часть

Технологический процесс производства картофеля предусматривает вы-

полнение 45 видов работ [3]. Себестоимость механизированных работ состав-

ляет порядка 50%. Поэтому обеспечение отрасли высокопроизводительными,

11

качественными в технологическом и техническом исполнении машинами –

весьма актуальная задача [5].

Предуборочное удаление ботвы занимает важное место в технологии

производства картофеля. Основной задачей данной операции является устра-

нение наземной части растительности с целью ускорения ферментативных

процессов клубнеобразования и создания наилучших условий для работы кар-

тофелеуборочных машин. При этом наиболее экологически безопасным спо-

собом является механическое измельчение наземной растительности, выпол-

няемое специальными машинами [5, 6, 7].

В хозяйствах республики используются различные машины. Однако они в

большинстве случаев малопроизводительны (ширина захвата 1,5 м), некаче-

ственно измельчают ботву в междурядьях (нет копирования профиля гребней).

Кроме того, существенным недостатком таких машин является низкая эксплу-

атационная надежность рабочих органов (шарнирно закрепленные на валу ро-

тора с одной степенью свободы, они деформируются и разрушаются при каса-

тельных ударах о препятствия) [5]. Поэтому разработка и освоение в респуб-

лике производства специализированного ботводробителя, который будет де-

шевым, высокопроизводительным и надежным, что позволит исключить за-

купки подобной техники из зарубежья, имеет важное народнохозяйственное

значение.

Согласно поставленным задачам, на кафедре «Сельхозмашины» БГАТУ

создан рабочий орган для предуборочного удаления ботвы картофеля, пред-

ставляющий собой барабан, на котором закреплены длинные и короткие це-

почно-проволочные петли (рисунок 6а), и изготовлен опытный образец ботво-

дробителя (рисунок 6б) с этим рабочим органом.

Рисунок 6 – Рабочий орган ботводробителя (а) и опытный образец машины (б)

Данная конструкция позволяет более полно убирать картофельную ботву,

обеспечивая копирование поверхности картофельной грядки, и слабо подвер-

жена износу от ударов о почву и другие предметы.

Изношенные или разрушенные цепочно-проволочные петли могут быть

быстро изготовлены и заменены даже в полевых условиях.

Предуборочное удаление ботвы данным ботводробителем производилось в

СПК «Луки-Агро» Кореличского района Гродненской области на сортах карто-

феля «Журавiнка», «Дар», «Гусляр», плотность посадки – 50–55 тыс. шт./га.

а) б)

12

Урожайность клубней картофеля составила 280–290 ц/га, урожайность ботвы

– 150–160 ц/га. На момент удаления ботва была сильно развитая, частично

пожухлая, полеглость составляла около 15%.

В ходе экспериментальной проверки предстояло выявить оптимальные

режимы работы ботводробителя, при которых эффект от его применения бли-

зок к желаемому.

Основными показателями, по которым производилась оценка качества

работы ботводробителя, являлись полнота удаления ботвы, которую определя-

ли долей неубранной ботвы, оставшейся на участке, и величина измельчения

стеблей, которая оценивалась длиной измельченных частей стеблей.

В качестве энергетического средства использовался трактор МТЗ-80. При-

вод рабочего органа ботводробителя осуществлялся от ВОМ трактора через ко-

нический редуктор и ременную передачу. Изменение частоты вращения рабоче-

го органа ботводробителя обеспечивалось изменением передаточного отноше-

ния ременной передачи, поступательной скорости ботводробителя – коробкой

передач трактора. В процессе экспериментов частота вращения ротора n изме-

нялась в пределах от 900 до 2200 мин–1

, поступательная скорость V – от 1,0 до

3,2 м/с.

Для определения влияния угла установки петель относительно оси вра-

щения на качество среза ботвы были произведены пробные заезды с установ-

ленными под различными углами петлями режущих элементов. По результа-

там этих заездов можно сделать вывод, что установка петель под различными

углами к оси вращения ведет к нарушению формы петли и нарушению техно-

логического процесса работы ботводробителя.

Результатами эксперимента установлено, что высота среза h и величина

измельчения стеблей l, а также полнота удаления с поверхности поля ботвы W

зависят от кинематического режима работы ботводробителя, при этом значе-

ния первых двух показателей растут с увеличением поступательной скорости

ботводробителя и уменьшением угловой скорости вращения его рабочих ор-

ганов (высота среза – от h = 0,056 м при V = 1,0 м/с и n = 2200 мин–1

до

h = 0,153 м при V = 3,2 м/с и n = 900 мин–1

; величина измельчения – от

l = 0,016 м при V = 1,0 м/с и n = 2200 мин–1

до l = 0,037 м при V = 3,2 м/с и

n = 900 мин–1

), обратное наблюдается с уменьшением поступательной скоро-

сти ботводробителя и увеличением угловой скорости вращения его рабочих

органов (от W = 51% при V = 3,2 м/с и n = 900 мин–1

до W = 88,6% при

V = 3,2 м/с и n = 2200 мин–1

).

На участках с сильно развитыми ползущими сорняками при скорости

машины 1 м/с и n = 900 мин–1

наблюдается наматывание растительности на

барабан ботводробителя.

Графическая зависимость доли неубранной ботвы от частоты вращения

рабочего органа, поступательной скорости ботводробителя и высоты установ-

ки рабочего органа над поверхностью поля приведена на рисунке 7.

13

Одновременно с

оценкой качества работы

экспериментального про-

волочного ботводробителя

проводились замеры рас-

хода топлива на техноло-

гический процесс, кото-

рые показали, что на агре-

гатирование ботводроби-

теля и привод его рабочего

органа использовалось

менее 30% мощности дви-

гателя трактора.

В ходе хозяйственной

проверки фактическая ра-

бочая скорость агрегата

составила V = 2,7 м/с (с учетом буксования) при n = 2200 мин–1

, расчетная

производительность – 8,8 га/смену.

Заключение

Для предуборочного удаления ботвы целесообразно применять рабочий

орган роторно-проволочного типа, обеспечивающий копирование поверхности

картофельной грядки. Причем режущие элементы необходимо устанавливать

параллельно оси вращения ротора.

Высота среза и величина измельчения стеблей, а также полнота удаления

с поверхности поля ботвы зависят от кинематического режима работы ботво-

дробителя, при этом значения первых двух показателей растут с увеличением

поступательной скорости ботводробителя и уменьшением угловой скорости

вращения его рабочих органов.

В процессе эксплуатации ботводробитель обеспечивал удаление ботвы

при рабочей скорости машины 1,7–2,2 м/с.

При агрегатировании двухрядного ботводробителя с тракторами класса

1,4 кН для выполнения технологического процесса использовалось менее 30%

мощности двигателя, что позволяет, с одной стороны, агрегатировать с ука-

занными тракторами ботводробители повышенной рядности (6–8 и более), а с

другой – агрегатировать разработанный ботводробитель с тракторами меньше-

го класса.


1. Минсельхозпрод Респ. Беларусь // Национальный Интернет-портал Республики Беларусь

[Электронный ресурс]. – Минск, 2006. – Режим доступа: http://mshp.minsk.by. – Дата досту-

па: 25.12.2006.

2. Банадысев, С.А. Особенности применения современных технологий возделывания карто-

феля / С.А. Банадысев, М.И. Юхневич // Картофелеводство: сб. науч. тр. – Минск: Мерлит,

2000. – Вып. 10. – С. 230-241.

Рисунок 7 – Зависимость доли неубранной ботвы от

частоты вращения рабочего органа n, поступатель-

ной скорости ботводробителя V и высоты установки

рабочего органа над поверхностью поля h

14

3. Рапинчук, А.Л. Состояние и перспективы развития механизации картофелеводства Рес-

публики Беларусь / А.Л. Рапинчук, В.В. Азаренко // Механизация и электрификация сель-

ского хозяйства: межвед. тематич. сб. / РУНИП «ИМСХ НАН Беларуси». – Минск, 2004. –

Вып. 38. – С. 132-140.

4. Кононученко, Н.В. Зависимость урожайности и семенных качеств картофеля от способов

предуборочного удаления ботвы / Н.В. Кононученко, В.П. Ковшер // Картофелеводство: се-

лекция, семеноводство, агротехника: сб. науч. тр. / БелНИИКПО. – Минск, 1986. – С. 129-

136.

5. Кострома, С.П. Обоснование рабочих органов для измельчения ботвы картофеля / С.П. Ко-

строма // Весці нацыянальнай акадэміі навук беларусі. Серыя аграрных навук [Электрон-

ный ресурс]. – 2006. – № 5. – Режим доступа: http://belal.by. – Дата доступа: 18.03.2007.

6. Жукова, О.Н. Влияние комплекса агроприемов на урожайность и качество семенного кар-

тофеля в условиях Костромской области / О.Н. Жукова, А.В. Николаев, Б.В. Анисимов //

Костромской научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Отдел картофеля

[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.kosmin.ru. – Дата доступа: 19.03.2009.

7. Кваснюк, Н.Я. Как защитить картофель от фитофтороза / Н.Я. Кваснюк, Л.Н. Жеребцова,

Е.И. Филиппова // ВНИИ фитопатологии [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.kartofel.org. – Дата доступа: 08.04.2009.

УДК 631.371

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНУЕМЫХ

ПО БЛОЧНО-МОДУЛЬНОМУ ПРИНЦИПУ ЛИНИЙ СОРТИРОВАНИЯ

АГРОПРОДУКЦИИ ОКРУГЛО-ОВАЛЬНОЙ ФОРМЫ

Ю.И. Кириенко, к.т.н., А.М. Башилов, д.т.н.

Государственное научное учреждение

«Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации

сельского хозяйства» (ГНУ ВИЭСХ)

г. Москва, Российская Федерация

Послеуборочный цикл производства агропродукции обусловливает необ-

ходимость применения механизированных устройств повышенной производи-

тельности, поскольку действует временной характер цикла. Агрегаты и линии

имеют производительность от 15 до 50 т/ч. Основным технологическим фак-

тором является ускоренное направление продукции в хранилища. Технологи-

ческие операции при подготовке к хранению, например, картофеля предусмат-

ривают отделение растительных и мелких почвенных примесей, предвари-

тельное выделение некондиции и соразмерных с плодами примесей в зависи-

мости от назначения агропродукции.

Технологические процессы в хранилищах направлены на подготовку про-

дукции для реализации в торговой сети, подготовку для семенных целей (кар-

тофель) и на сохранность продукции. Главным фактором является качество

товарной продукции. В этих условиях производительность и скорость подачи

потоков в линиях сортирования являются вторичными факторами. Производи-

тельность агрегатов линии должна согласовываться с условиями подачи пото-

ка на сортирование (дефектацию) и условиями затаривания отсортированного

потока.

15

Исследования развития средств автоматического сортирования плодов и

овощей по качеству в СССР на период 1978 года отражены в работе [1]. Тогда

еще уровень конструкторских решений и технического состояния средств ав-

томатического контроля качества агропродукции был недостаточен для созда-

ния новой сортирующей линии.

Объемы агрохранилищ, как правило, составляют от 2000 до 10000 т про-

дукции. Причем, в основном, овощехранилища имеют секционный тип кон-

струкций, в зависимости от вида и назначения агропродукции. Простой расчет

показывает, что при производительности поточной сортирующей линии

1–2 т/ч дневная производительность составит 8–16 т/сут., ежемесячная –

200–400 т. При осенне-зимне-весеннем цикле работы в течение 8 месяцев

общая производительность одной товарной линии составит 1200–2400 т при

коэффициенте эксплуатации оборудования порядка 0,8. При таких параметрах

агрегаты поточной линии по конструкции могут иметь технологическую ши-

рину 400–450 мм и оптимальную энерго- и металлоемкость.

Технологические процессы сортирования видов агропродукции имеют

много общих операций: транспортирование, разделение на фракции (калибро-

вание), сортирование по качеству и отвод отсортированных и некондицион-

ных фракций. Технологические операции представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Технология товарной обработки агропродукции округло-овальной

формы

Технологические

операции

Картофель

товарный Яблоки Томаты Лук

Цитрусовые

(апельсины,

лимоны)

Прием на сортирование

и предварительное

калибрование + + + + +

Транспортирование и

калибрование потока + + + + +

Гашение скорости

подачи потока + + + + +

Дефектации плодов по

признакам + + + + +

Удаление некондицион-

ных плодов + + + + +

Гашение скорости

кондиционных плодов + + + + +

Укладка плодов в тару + + + + +

Универсальная сортировальная линия должна содержать приемный бун-

кер с транспортером подачи, транспортер выравнивания потока, гаситель ско-

рости подачи потока, устройство для дефектации плодов, транспортер удале-

ния некондиционных плодов, гаситель скорости кондиционных плодов,

устройство для укладки плодов в тару, пульт управления агрегатами линии.

16

К агропродукции округло-овальной формы относятся клубни картофеля,

томаты, яблоки, лук, цитрусовые (мандарины, лимоны, апельсины), некоторые

импортные фрукты. Практически все они имеют широкий диапазон размерно-

массовых характеристик, степени повреждений от внешних воздействий, ви-

дов дефектов, условий.

Различие видов, размерных характеристик основного сортируемого пото-

ка, дефекты и свойства конкретного вида агропродукции обусловливают инди-

видуальный подход к процессу сортирования, то есть к удалению дефектных

объектов из основной массы агропродукции.

Одним из основных требований к повышению качества процесса сорти-

рования является необходимость поштучного сортирования объектов при по-

точной подаче. Известные одноканальные системы подачи резко ограничива-

ют производительность линии и обусловливают повышенную энергоемкость.

Сортирование агропродукции производится по ряду показателей: нали-

чию биодефектов, внешних повреждений, размерно-массовым характеристи-

кам и др. Перечень требований к качеству выходной продукции определяется

стандартами.

Устройства для дефектации агропродукции подразделяются по способам

визуального контроля, полуавтоматического и автоматического. К визуальным

относятся переборочные столы, требующие применения трудоемкого ручного

труда без особой гарантии качества контроля. Применяются в отечественных

линиях послеуборочной и предпосадочной обработки картофеля, моркови и др.

Известна линия автоматического контроля фирмы FOCUS (Интернет-

портал Potatos.ru). Ширина установки составляет 1200 и 1800 мм. О способе

удаления дефектного объекта не сообщается. Габариты линии: длина –

4200 мм, ширина 1200 или 1800 мм, высота 1760 мм. Линия представляет со-

бой металлоемкую конструкцию. В линии отсутствуют устройства предвари-

тельного калибрования потока.

Одним из важнейших факторов, обусловливающих высокую степень де-

фектации каждого объекта (плода), является необходимость его ориентации и

переориентации по ходу непрерывного транспортирования. Одним из прото-

типов транспортирующего устройства с блоками ориентации объектов являет-

ся устройство роторного типа [2].

Процессы разделения потока объектов, ориентации и оценки распознава-

ния носят вероятностный характер и проанализированы в работах [3, 4]. Во

время непрерывного процесса транспортирования должны производиться не-

прерывная или дискретная заданная оценка поверхности объекта, накопление

информации, последующее принятие решения и подача команды на исполни-

тельный механизм для удаления некондиционного объекта. Устройства опти-

ческого зрения и возможности их использования для дефектации объектов из-

ложены в работах [5, 6].

17

Имеется несколько способов съема информации при сортировании объек-

тов. Интегральный способ предусматривает съем информации с поверхности

плода, который облучается лучистой энергией от источника. Отраженный от

объекта световой поток фокусируется (воспринимается) объективом на при-

емник энергии. Величина электрического сигнала J блока измерения опреде-

ляется функцией:

J = f (p, S, Sp),

где p – усредненный коэффициент отражения поверхности объекта, зависящий

от окраски объекта (зрелости, наличия дефектов);

S – площадь осматриваемой поверхности объекта;

Sp – общая площадь отражения.

Недостатком этой и других известных систем контроля является ограни-

ченность общей площади осмотра, которая составляет не более 180 градусов

телесного угла. Поэтому требуется в процессе осмотра производить ориента-

цию (переориентацию) объекта для контроля всей площади. Это необходимо

решать механическими способами.

Сортирование видов агропродукции округло-овальной формы должно

обеспечиваться в соответствии с регламентами.

Таким образом, предварительный анализ показывает, что основными тре-

бованиями к устройствам линии автоматического сортирования агропродук-

ции округло-овальной формы являются:

равномерная подача объектов устройством загрузки (подающим устрой-

ством);

предварительная подготовка агропродукции путем отделения первич-

ных, как правило, мелких сопутствующих примесей;

образование фракции объектов, подлежащих сортированию;

выравнивание потока объектов непосредственно перед сортированием с

учетом колебаний формы и размеров для каждого вида агропродукции;

образование многоканальной поточной подачи;

переориентация поверхности каждого объекта в зоне контроля качества;

оптико-электронный контроль каждого подаваемого объекта в каждом

канале подачи;

запоминание характеристики каждого дефектного объекта и передача на

блок регистрации, подачи команды на удаление исполнительным механизмом;

удаление дефектного объекта в назначенный блоком управления канал и

на транспортер некондиции;

согласование скоростей подающих, ориентирующих и транспортирую-

щих устройств автоматической линии;

непрерывная подача кондиционных объектов на транспортер отсорти-

рованной продукции и на упаковочные устройства.

18

Устройства дефектации плодов при практически идентичной системе

транспортирования и ориентации будут отличаться различными блоками оп-

тического контроля, настроенного на соответствующий вид агропродукции.


1. Тенденции развития средств автоматического сортирования плодов и овощей по качеству:

обзорная информация / Госкомитет СССР по производственно-техническому обеспечению

сельского хозяйства. – Москва, 1978. – 6 с.

2. Кириенко, Ю.И. Вероятности сортирования агропродукции округло-овальной формы по

качеству в поточных линиях / Ю.И. Кириенко, С.А. Башилов // Энергообеспечение и энер-

госбережение в сельском хозяйстве: 7-я Междунар. науч.-техн. конф. / ГНУ ВИЭСХ Рос-

сельхозакадемии. – М., 2010. – С. 151.

3. Кириенко, Ю.И. Вероятностный анализ разделения сыпучих смесей / Ю.И. Кириенко //

Труды ВИСХОМ. – 1980. – Вып. 99.

4. Устройство для сортирования плодов по качеству: а. с. № 940368 СССР, МКИ А 23 N 15/00/

Ю.И. Кириенко, Н.Н. Колчин, Ю.С. Костылев, В.Н. Труфанов; Всесоюзный ордена Трудо-

вого Красного Знамени научно-исследовательский институт сельскохозяйственного маши-

ностроения им. В.П. Горячкина и Всесоюзный научно-исследовательский и эксперимен-

тально-конструкторский институт торгового машиностроения. – № 293556/28-13; заявл.

28.04.80; опубл. 02.03.1980. // Открытия. Изобретения / Госкомитет СССР по делам изобре-

тений и открытий. – 1980.

5. Башилов, А.М. Электронно-оптическое зрение в аграрном производстве / А.М. Башилов. –

М.: ГНУ ВИЭСХ, 2005. – 312 с.

6. Башилов, А.М. Ресурсосберегающее применение технического зрения в технологиях произ-

водства картофеля / А.М. Башилов, С.А. Козятинский // Тр. 3-й Междунар. науч.-техн.

конф., 14–15 мая 2003 г., Москва / ГНУ ВИЭСХ. – М., 2003. – Ч. 2: Энергосберегающие тех-

нологии в растениеводстве и мобильной энергетике.

УДК 631.243.4:628.81.9

МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ГАЗОВОЙ СРЕДЫ

ПРИ ХРАНЕНИИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ

Н.П. Луговая, к.т.н., С.Л. Романов, к.б.н., доц., М.М. Устинова, к.т.н.,

В.М. Изоитко, к.т.н.




Известно, что после сбора урожая фрукты и овощи дышат, преобразуя

кислород в углекислый газ. Уменьшение кислорода в атмосфере хранения

ограничивает дыхание плодов и в результате замедляет их старение, поэтому

уровень углекислого газа должен строго контролироваться [1].

В настоящее время является очевидным, что расходуемый во время дыха-

ния кислород и выделяемый углекислый газ создают идеальные условия для

длительного сохранения качества продукции. Однако особой проблемой всех

хранилищ является наличие газа этилена (С2Н4). Это бесцветный газ, который

вырабатывается всеми растениями и другими организмами. Он выступает как

катализатор созревания и старения фруктов.

19

Отрицательные результаты влияния этилена на продукты:

ускоренные созревание и старение вызывают сокращение периода хра-

нения после сбора;

изменение цвета – пожелтение и потеря качества;

размягчение продуктов.

Контроль содержания этилена в газовой среде хранилища может быть фи-

зическим (вентиляция помещений) и химическим. Для этого применяют хра-

нилища с контролируемой атмосферой, приостанавливают процесс производ-

ства этилена охлаждением, нейтрализуют влияние этилена с помощью этиле-

новых поглотителей. Наилучшие результаты хранения достигаются с помо-

щью системы контролируемой атмосферы и атмосферы с низким содержимым

кислорода.

Не так давно охлаждение было единственным способом хранения овощей

и фруктов. Накопленные знания позволили сформировать новое направление в

хранении, названное хранением в регулируемой газовой среде (далее – РГС).

Современная система РГС позволяет достигать желаемых газовых концентра-

ций, что способствует увеличению продолжительности хранения без потерь

качества плодов.

РГС представляет собой комбинацию охлаждения и ограниченного газо-

вого контроля в камере. В холодильниках с РГС можно контролировать про-

центный состав кислорода и углекислого газа. После заполнения камеры про-

дукцией постепенно изменяется состав атмосферы в камере: снижается про-

цент кислорода и повышается процент углекислого газа [2].

Если обычная атмосфера содержит 20–21% O2; 0,03% CO2 и 78–79% N2,

то контролируемая атмосфера – сниженное содержание O2 (до 0,9–3%), увели-

ченное содержание CO2 (до 0,5–5%), увеличенное содержание N2 (до 95–98%).

Таким образом, в камере, заполненной плодами, количество углекислого газа

достигает нескольких процентов. Его количество должно быть контролируе-

мым, поскольку высокая концентрация может повредить продукцию [3]. Как

правило, оптимальное соотношение – 5% СО2 и 3% О2. При излишке углекислого газа часть его удаляют химическим способом с

помощью поглощения известью или адсорбцией активированным углем. Если

содержание СО2 упало ниже допустимого уровня, в камеру впускают немного

свежего воздуха. В холодильнике с РГС необходим дополнительный контроль

процентного состава атмосферы. Развитие техники для хранения плодов и

овощей позволило автоматически осуществлять контроль и регулирование

всех процессов, происходящих в камерах.

Положительные аспекты хранения плодоовощной продукции в РГС:

уменьшение биохимической активности плодов и овощей;

уменьшение механических воздействий;

поддержка качества и увеличение срока хранения.

20

Эффективность хранения фруктов и овощей во многом зависит от уровня

применяемых технологий и технических средств. В современном мире техно-

логия хранения в регулируемой атмосфере, когда плоды содержатся в герме-

тичных камерах, где с помощью специального оборудования поддерживаются

подобранные для каждого вида условия хранения, наиболее эффективна.

Необходимо отметить, что использование технологий с РГС позволяет

решать и проблемы упаковки продукции. Несколько лет назад большим про-

рывом считалось освоение упаковки продуктов питания под вакуумом. Оказа-

лось, что в странах Западной Европы и США около 90% продукции, которая у

нас упаковывалась под вакуумом, помещается в герметичные упаковки с регу-

лируемым составом газовой среды. До последнего времени такая упаковка в

Беларуси была недостаточно распространена. Не хватало теоретических зна-

ний специалистам, соответствующего оборудования предприятиям, да и сами

газовые смеси были не очень доступны.

С выходом на рынок ОАО «Крион», единственного в стране предприятия-

производителя газовых смесей, у отечественных производителей появилась

реальная возможность продлить сроки хранения продукции и улучшить ее

внешний вид. Таким образом, наша республика располагает крупным пред-

приятием, производящим всю гамму продуктов разделения воздуха, что,

несомненно, будет способствовать строительству современных хранилищ с

системой РГС.

Вызывает интерес технология для крупномасштабного хранения, упаков-

ки и транспортировки плодоовощной продукции по типу «мешок в ящике».

Эта технология успешно используется при создании систем хранения в усло-

виях контролируемой газовой среды. Для обеспечения совместного хранения

различных видов продукции необходимо предварительно их упаковывать в

пластиковые мешки или пакеты заданной емкости. При этом система хранения

состоит из поддона и герметичного покрытия («мешка»), подключенного к

общему газовому оборудованию, в котором поддерживается необходимая для

данного вида фруктов кислородная и углекислая среда.

Преимущество такого вида хранения – компактность оборудования, кото-

рое несложно установить в обычной холодильной камере. При этом возможно

добавление или выборка продукции без нарушений условий в соседних

устройствах хранения. «Мешки» через быстроразъемные соединители под-

ключены к приборам, которые автоматически проводят газовый анализ, под-

держивают необходимые условия хранения и подачу газов. Покрытие изготов-

лено из прозрачной синтетической газонепроницаемой пленки. Пленка имеет

гарантируемую длительную гибкость даже при низких эксплуатационных

температурах и является влаго- и маслонепроницаемой.


1. Криворот, А.М. Технологии хранения плодов / А.М. Криворот; Ин-т плодоводства Нац.

акад. наук Беларуси. – Минск: ИВЦ Минфина, 2004. – 262 с.

21

2. Скрипников, Ю.Г. Прогрессивная технология хранения и переработки плодов и овощей /

Ю.Г. Скрипников. – М.: ВО «Агропромиздат», 1989. – 159 с.

3. Максимов, И.В. Перспективные способы хранения продовольственных корнеплодов мор-

кови / И.В. Максимов, В.И. Манжесов // Актуальные проблемы развития технологии про-

изводства продуктов питания: материалы науч.-практ. конф. / Воронежская государствен-

ная технологическая академия. – Воронеж, 2008. – С. 121-123.

УДК 631.243.5

ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

С.В. Самосюк, Н.П. Луговая, к.т.н., И.Ф. Беляев

Государственное предприятие

«Институт «Плодоовощпроект»

РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»


В Беларуси ежегодно производится 8–9 млн тонн картофеля, что состав-

ляет около 3% мирового производства. Находясь в числе ведущих картофеле-

производителей, страна занимает 8–9-е место в валовом производстве и 1-е на

душу населения (800–1000 кг). В 2010 году в хозяйствах всех категорий рес-

публики собрано 7,8 млн т картофеля. В 2011 году во всех категориях хо-

зяйств планируется получить около 8 млн т картофеля, а к 2015 году объем

производства картофеля намечено довести до 9 млн т. Однако сохранить и ре-

ализовать выращенный урожай с наименьшими потерями, с максимально воз-

можной для производителя выгодой, к сожалению, не всегда удается. Значи-

тельная часть картофеля хранится в буртах, где даже при самых благоприят-

ных условиях хранения отходы и потери составляют 30–40%.

Исправить создавшееся положение призвана Государственная комплексная

программа развития овощеводства и плодоводства в 2011–2015 гг., в соответ-

ствии с которой планируется модернизация существующих и строительство но-

вых современных картофелехранилищ с автоматизированной системой регули-

рования микроклимата общей емкостью 772,25 тыс. т. Для исключения хране-

ния картофеля в буртах в соответствии с поручением главы правительства

намечено построить и реконструировать в сельхозорганизациях и фермерских

хозяйствах Республики Беларусь картофелехранилища емкостью 356,2 тыс. т.

В настоящее время для хранения картофеля используют различные по

конструкции здания: каркасного типа (железобетонные, металлические), бес-

каркасные (металлические, арочные), кирпичные, различного вида модули и

арки.

Каждое конструктивное решение имеет свои преимущества и недостатки

и разительно отличается одно от другого как по своим потребительским свой-

ствам, технологии строительства и последующего хранения, так и по ценовым

параметрам и срокам строительства.

22

Как показали проведенные маркетинговые исследования, в последнее

время за рубежом все чаще используют так называемые гибкие или универ-

сальные объемно-планировочные решения при проектировании и строитель-

стве картофелехранилищ, позволяющие компоновать внутренние помещения и

размещать оборудование в зависимости от изменяющихся условий производ-

ства. Наиболее отвечают этому требованию полносборные хранилища мо-

дульной конструкции, которые компонуют из унифицированных секций (мо-

дулей), выполненных из сборных железобетонных или легких металлических

конструкций. Кроме складских помещений, хранилище имеет механизирован-

ный цех послеуборочной и товарной обработки продукции, бытовое и кон-

трольное помещение с пультами управления. Предусматривается возможность

хранения картофеля как в контейнерах высотой 4,6 м, имеющих 6 ярусов, так

и навалом (высота насыпи до 4 м). В половине складских помещений действу-

ет система охлаждения воздуха, что позволяет продлить срок хранения до

июля следующего года, в другой половине возможно сохранить продукцию до

апреля следующего года.

Наиболее перспективно использование бескаркасных хранилищ арочного

типа. Это современные здания, ограждающие конструкции которых являются

одновременно и несущими, что позволяет максимально эффективно использо-

вать внутреннее пространство зданий, так как у них нет стоящих внутри опор-

ных конструкций. Особая технология строительства бескаркасного картофеле-

хранилища не требует капитального фундамента и существенно сокращает

расходы на перевозку, так как ангар картофелехранилища монтируется из

профилированных панелей, которые изготавливаются на месте. Отсюда и низ-

кая себестоимость возведения ангара ввиду отсутствия каркасов, ферм, балок.

Трудозатраты при строительстве такого хранилища в 1,5 раза меньше в срав-

нении со строительством помещений из обычных материалов, стоимость в

среднем в 1,5 раза ниже, чем аналогичных зданий, построенных с использова-

нием традиционных технологий, срок строительства рекордно короткий –

1000 кв. м за 30 дней.

Изучение опыта Российской Федерации с выездом в передовые карто-

фельные хозяйства Брянской и Курской областей выявило перспективность

использования быстровозводимых хранилищ арочного типа из легких метал-

локонструкций с нанесением теплоизолирующего слоя полиуретана. Строи-

тельство сооружений такого типа в России освоено, однако оборудование для

вентиляции и микроклимата с информационно-управляющей системой ис-

пользуется импортное: голландских фирм Tolsma, Omnivent и Ventiterm, фин-

ской A–lab, немецких Gaugel и Grimme, американских JVI, GMC, BTU и др.

В рамках Государственной научно-технической программы «Агропром-

комплекс – возрождение и развитие села» в настоящее время в институте сов-

местно с коллегами из РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского

хозяйства» выполняется задание по разработке энерго- и ресурсосберегающе-

23

го оборудования и технологии для хранения картофеля в хранилище арочного

типа модульной конструкции в климатических условиях Республики Беларусь.

В результате выполнения настоящего задания будет разработан пилотный

проект опытного образца хранилища арочного типа модульной конструкции

навального способа хранения объемом до 2000 тонн как альтернатива бурто-

вому хранению картофеля. Для контроля и поддержания температурно-

влажностного режима хранения картофелехранилище будет оснащено разра-

батываемой отечественной автоматизированной системой управления микро-

климатом.

В результате выполнения задания проведены исследования, отражающие

технический уровень и тенденции развития энерго- и ресурсосберегающих

технологий и оборудования для хранения картофеля, состояние вопроса раз-

работки проектов и строительства картофелехранилищ различного типа, изго-

товления оборудования для систем вентилирования и поддержания микрокли-

мата в картофелехранилищах. Проведены теоретические исследования спосо-

бов и режимов хранения картофеля с учетом сортовых особенностей и факто-

ров, влияющих на качество картофеля при хранении. Проанализирован опыт

передовых стран в части объемно-планировочных решений проектирования

хранилищ и оборудования для создания микроклимата при хранении картофе-

ля. Разработана техническая документация для проекта хранилища арочного

типа модульной конструкции. Изучены и проанализированы основные систе-

мы вентиляции и рассмотрены оптимальные пути создания и поддержания

микроклимата в картофелехранилище.

С учетом проведенных исследований разработаны исходные требования,

конструкторская документация на экспериментальный образец комплекта

оборудования, изготовлен экспериментальный образец с автоматизированной

системой управления и прикладным программным обеспечением и проведены

его исследовательские испытания. Программное обеспечение системы управ-

ления позволит в автоматическом режиме осуществлять мониторинг и архива-

цию температурно-влажностных режимов хранения картофеля.

По результатам исследовательских испытаний и с учетом исходных тре-

бований разработаны техническое задание и конструкторская документация на

опытный образец комплекта оборудования для обеспечения микроклимата в

картофелехранилище арочного типа модульной конструкции. Разрабатывае-

мый комплект оборудования для вентиляции и создания микроклимата с мик-

ропроцессорным управлением может быть использован и в хранилищах дру-

гих типов.

Планируемый проект хранилища арочного типа модульной конструкции

будет реализован в д. Зазерье на землях РСДУП «Экспериментальная база

«Зазерье» РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства».

Реализация разрабатываемого проекта картофелехранилища арочного ти-

па обеспечит научно обоснованные решения закладки и хранения картофеля,

24

позволит снизить потери и отходы клубней в среднем на 5–7%, уменьшить

трудозатраты на 20–30% за счет использования современного оборудования,

увеличить объемы хранения картофеля с максимальным сохранением количе-

ства и качества, что даст возможность провести модернизацию старых храни-

лищ по всей стране.

Разработка и использование быстровозводимых хранилищ арочного типа

из легких металлических конструкций, оснащенных отечественным энерго-

сберегающим оборудованием для вентиляции и создания микроклимата с мно-

гофункциональной системой управления, позволит решить задачу качествен-

ного хранения картофеля.


1. Экономика организаций отраслей агропромышленного комплекса: в 2 кн. Кн. 2. / Под общ.

ред. акад., д-ра экон. наук, проф. В.Г. Гусакова. – Минск, Белорусская наука, 2007. – 695 с.

2. Государственная комплексная программа развития картофелеводства, овощеводства и

плодоводства в 2011–2015 годах: постановление Совета Министров Республики Беларусь,

31.12.2010 г., № 1926.

3. Шпаар, Д. Картофель (Возделывание, уборка, хранение) / Д. Шпаар, А. Быкин, Д. Дрегер;

под ред. Д. Шпаара. – Торжок: ООО «Вариант», 2004. – 466 с.

4. Банадысев, С.А. Современные технологии хранения картофеля / С.А. Банадысев, А.Н. Яро-

хович // Наше сельское хозяйство: журнал настоящего хозяина. – 2010. – № 10. – С. 4-19.

УДК 631.171

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В ПОМОЩЬ КАРТОФЕЛЕВОДАМ

А.Н. Степанов, к.т.н., доц., Е.Е. Орешин, к.т.н.


«Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и

электрификации сельского хозяйства Россельхозакадемии»

(ГНУ СЗНИИМЭСХ)

г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

При проектировании технологии перед специалистом-картофелеводом

возникает ряд сложных задач, обусловленных множественным характером как

исходных ситуаций, так и возможных решений. В связи с этим в условиях со-

временных технологических и технических возможностей оптимальное реше-

ние может быть найдено при автоматизированном проектировании, которое

можно разделить на три этапа.

На первом этапе формируется исходная ситуация, которая характеризует-

ся сочетанием почвенных условий заданного поля, производственно-

экономических условий хозяйства, свойствами и назначением производимой

продукции.

На основе исходной ситуации предопределяется доступный ранг техно-

логии согласно государственному регистру и доступное назначение продук-

ции. Технологии различных рангов отличаются выходными показателями

25

(урожайностью, себестоимостью и др.), а также необходимыми для их реали-

зации условиями и ресурсами (плодородием почвы, материально-

технической базой и др.).

Технология производства картофеля (Т) любого ранга состоит из следу-

ющих технологических процессов (ТП) [1]:

ТП01 – зяблевая обработка почвы;

ТП02 – внесение органических удобрений;

ТП03 – внесение минеральных удобрений;

ТП04 – предпосадочная обработка почвы;

ТП05 – нарезка гребней;

ТП06 – подготовка семенного картофеля;

ТП07 – посадка картофеля;

ТП08 – уход за посадками;

ТП09 – уборка ботвы;

ТП10 – уборка картофеля;

ТП11 – послеуборочная обработка и закладка на хранение;

ТП12 – предреализационная подготовка картофеля после хранения.

В отдельных случаях некоторые технологические процессы могут быть

исключены. Например, ТП02 – если органические удобрения перед посадкой

не вносятся, ТП05 – если посадка производится по ровной поверхности.

Каждый технологический процесс многовариантен, то есть может быть

реализован различными способами. Например, ТП01 – зяблевая обработка

почвы – может быть осуществлен следующими способами:

отвальная вспашка оборотным плугом (ТП01I);

отвальная вспашка необоротным плугом (ТП01II);

безотвальная вспашка (ТП01III

).

Технология формируется из многовариантных ТП, следовательно, она

также многовариантна. Поэтому на втором этапе проектирования в пределах

доступного варианта технологии анализируются технологические варианты и

определяется лучший для заданных условий.

На третьем этапе проектирования из множества технических средств ме-

ханизации лучшего варианта технологии выбирается ресурсосберегающий

комплекс по экономическому показателю.

Каждый вариант технологического процесса может быть выполнен раз-

личными машинно-тракторными агрегатами [2]. От выбранных вариантов

технологического процесса и технических средств зависят выходные парамет-

ры ТП01 (глубина обработки, крошение почвы и т.п.), а также затраты трудо-

вых и материальных ресурсов.

Рациональность выходных технологических параметров различных вари-

антов технологического процесса и реализующих его машинно-тракторных

26

агрегатов определяется исходным состоянием обрабатываемого материала

(почвы, семенного картофеля и т.п.), то есть исходной ситуацией.

Каждому технологическому процессу соответствует своя исходная ситуа-

ция, определяемая свойствами обрабатываемого материала, которые регули-

руются в данном процессе. Например, исходная ситуация ТП01 характеризу-

ется следующими свойствами:

степенью окультуренности почвы, определяющей ранг технологии;

почвенным покровом, определяемым предшественником.

Исследования вариантов технологических процессов и испытания машин,

проводившиеся в научных учреждениях и на машинно-испытательных стан-

циях, позволяют прогнозно оценить технологическую рациональность вариан-

тов технологических решений по соответствию агротехническим требованиям

выходных технологических параметров, коррелирующихся с прогнозной уро-

жайностью.

Порядок формирования технологии производства картофеля можно пред-

ставить в виде блок-схемы (рисунок 8).

Рисунок 8 – Блок-схема алгоритма формирования технологии

Исходя из концепции оптимизации технико-технологических решений на

базе европейского рынка технологий и технических средств, в

ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии разработана программа формирования

оптимальной по доходу технологии производства картофеля с использованием

ЭВМ (АРМ (автоматизированного рабочего места) технолога-картофелевода) [3].

АРМ предназначено для проектирования технологий производства кар-

тофеля в различных почвенно-климатических условиях России и представляет

собой проблемно ориентированную (специализированную) человеко-

машинно-программную систему. Используя данную программу, специалист

Начало

Ввод условий производства картофеля

Анализ условий и выбор ранга технологии

Ввод показателей, определяющих ситуацию ТП01

Формирование вариантов ТП01

Сравнительная оценка вариантов ТП01

Ввод показателей, определяющих ситуацию ТП12

Формирование вариантов ТП12

Сравнительная оценка вариантов ТП12

Предпочтительный вариант ТП01

Предпочтительный вариант ТП12

Формирование технологии из

предпочтительных ТП01→ ТП12

Определение прогнозных выходных

параметров технологии

Печать

ТП

Конец

Параметры

соответствуют

Да

Нет

27

может на основании конкретных условий хозяйства, поля и возможностей хо-

зяйства составить рациональную технологию производства картофеля. Про-

грамма также предусматривает возможность расчета различных вариантов

технологии, соответствующих заданным условиям производства. Отличие бу-

дет в использовании разных технологических процессов и комплексов машин.

Работает АРМ под управлением кнопочного меню в режиме диалога с

пользователем. Пакет АРМа состоит из блоков и модулей, предусмотренных

при работе с системой управления базами данных (СУБД) ACCESS-2002 и бо-

лее поздних модификаций.

Интерфейс программы обеспечивает простое и наглядное представление

используемой информации (рисунок 9).

Рисунок 9 – Интерфейс АРМ технолога-картофелевода

В основе АРМ используются следующие таблицы баз данных.

«Уровень технологии» – приведены уровни интенсификации согласно

государственному регистру и необходимые для внедрения ресурсы.

«Технологические процессы» – приведены все технологические опера-

ции, применяемые при производстве картофеля.

«Энергосредства» – приведены технико-экономические показатели

энергетических средств, используемых при производстве картофеля.

«Сельскохозяйственные машины» – приведены технико-экономические

показатели машин и оборудования для производства картофеля.

«Рабочие» – приведены данные для расчета оплаты труда работников

всех категорий, участвующих в производстве картофеля.

«Почвы» – приведена классификация почв по физико-механическому

составу, из которой при формировании технологии выбирается тип почвы на

конкретном поле.

«Семена» и «Сорта» – приведены районированные сорта картофеля, их

характеристика в зависимости от репродукции.

«Гербициды», «Дефолианты», «Инсектициды», «Фунгициды» – приве-

дены химические средства защиты от болезней, сорняков и вредителей.

Работа с АРМом начинается с вызова системы ACCESS. При входе в про-

грамму открывается главная кнопочная форма (рисунок 9). Далее после по-

28

следовательного входа начинается работа с соответствующими формами и

таблицами.

На основании введенных стоимостей и технико-экономических показате-

лей рассчитываются все технико-экономические показатели по каждому тех-

ническому средству и по каждой операции. Рассчитываются также все сум-

марные показатели, а также показатели на единицу площади и единицу полу-

ченной продукции. Технологические карты выводятся на принтер для анализа

и принятия решения. Для наиболее важных показателей, таких как стоимость

операций и трудозатраты операций, информация дополнительно предоставля-

ется в графическом виде.

Вышеизложенное позволяет заключить, что увеличение возможностей

вычислительной техники предполагает ее широкое использование в различ-

ных отраслях производства, в том числе и в сельском хозяйстве. Представлен-

ная выше разработка предназначена для специалистов по производству карто-

феля, она позволяет за счет анализа технологических вариантов снижать сто-

имость получаемой продукции. Использование программы повышает произ-

водительность труда технолога-картофелевода, позволяет более точно расхо-

довать ресурсы и за счет этого экономить их.


1. Разработать методику формирования вариантной технологии и перспективные техниче-

ские средства для производства и предреализационной подготовки картофеля, адаптиро-

ванные к различным почвенно-климатическим и хозяйственным условиям Северо-Запада:

отчет о НИР (заключ.) / Сев.-Зап. НИИ механизации и электрификации с.х.

(СЗНИИМЭСХ): рук. темы Г.А. Логинов. – СПб.–Павловск, 2003. – 29 с.: ил. – № ГР

01200212203.

2. Энергосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве / М.М. Севернев [и

др.]. – М.: Колос, 1992. – 189 с.

3. Технико-технологическая модернизация картофелеводства в товаропроизводящих хозяй-

ствах: рекомендации / А.Н. Степанов [и др.]. – СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакаде-

мии, 2008. – 40 с.

УДК 620.3.631

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОВОЩНОГО КОМПЛЕКСА

Л.А. Неменущая, ст.н.сотр. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение

«Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических

исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса»

(ФГБНУ «Росинформагротех»)

п. Правдинский, Московская обл., Российская Федерация

В настоящее время происходит осознание важности изменения структуры

питания, возрастает спрос на продукты с профилактическими и лечебными

свойствами, к которым, безусловно, можно отнести свежие овощи и овощные

консервы. Они содержат необходимые и незаменимые для человеческого ор-

ганизма витамины, белки, углеводы, минеральные соли, ароматические веще-

29

ства и должны быть в рационе питания человека в течение всего года в широ-

ком ассортименте. Несмотря на увеличивающиеся ресурсы (таблица 3), от-

расль не обеспечивает потребности населения в овощах даже в рамках меди-

цинских норм.

Таблица 3 – Баланс овощей (в т.ч. бахчевых) в Российской Федерации

в 2000–2009 гг., тыс. т.

Показатели Годы 2009 г. к

2000 г., в % 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Ресурсы 18611 19339 19149 20934 21540 22253 23125 23527 24389 24844 133,5

Производство 11359 11757 11391 12520 11967 12098 12123 12362 14342 14820 130,6

Импорт 2273 2407 2224 2836 3066 3508 3896 3674 2650 2907 127,9

Запасы на начало

года 4979 5175 5534 5578 6507 6647 7106 7491 7397 7117 142,9

Использование 18611 19339 19149 20934 21540 22253 23125 23527 24389 24844 133,5

Личное потребле-

ние 11476 11678 11574 12020 12121 12388 12717 13303 14201 14631 127,5

Производственное

потребление 1403 1449 1394 1468 1504 1488 1537 1713 1904 1873 133,5

Экспорт 169 308 239 598 879 898 1010 715 750 850 503

Запасы на конец

года 5175 5534 5578 6507 6647 7106 7476 7397 7117 7009 135,4

Потери 388 370 364 341 389 373 385 399 417 481 124

Примечание – Источники: рассчитано на основе данных Росстата.

В значительной степени такое положение обусловлено несогласованно-

стью и неэффективностью функционирования основных составляющих овощ-

ного комплекса: производства, хранения и перерабатывающей овощеконсерв-

ной промышленности. Повысить их эффективность позволит внедрение инно-

вационных нанотехнологий, отличающихся ресурсосберегающими показателя-

ми, усовершенствованными технологическими процессами, экологичностью.

Увеличение урожайности овощных культур (лука, моркови, огурцов, пет-

рушки, томатов, столовой свеклы и др.) обеспечивает технология нанесения на

семена нанопористых пленок из сополимеров – производных симтриазина

(КубГАУ). При сравнении показатели прибавки урожая в опытах с использо-

ванием нанопористой пленки на 10…12% выше, чем при использовании поли-

виниловых пленок (при отсутствии экономического риска в сложных почвен-

но-климатических условиях, в том числе при засухе), при этом себестоимость

технологической операции снижается в 2,5 раза с учетом снижения нормы

применения на 1 га. Не менее перспективной разработкой в области повыше-

ния урожайности овощей закрытого грунта являются светотрансформирую-

щие пленки (ФГП «НИИ «Платан»). Они отличаются в 1,5…1,7 раза большей

механической прочностью, повышенной в 1,5…2,0 раза эффективностью све-

топреобразования. При использовании подобных пленок, например, для вы-

ращивания баклажанов масса плода в 600 г достигается за вегетационный пе-

30

риод в 45 дней (обычно для баклажана требуется 120 дней для достижения

массы в 400 г).

Технология введения в геном растения генов, обеспечивающих подавле-

ние синтеза соединений, ответственных за созревание, значительно увеличи-

вает сроки хранения овощной продукции. В ИБХ РАН, МичГАУ, ВНИИССОК

уже созданы подобные трансгенные овощи (томаты, морковь). Почти 100%

выход картофеля и овощей после длительного хранения обеспечивает обра-

ботка созданными с использованием нанотехнологий кремнеорганическими

биостимуляторами (КубГАУ). Значительно повышает лежкость овощей без

применения химических средств и вреда для экологии воздействие электро-

магнитных полей (МичГАУ), а использование электроимпульсного СВЧ-

излучения (МГАУ им. В.П. Горячкина) обеспечивает увеличение сохранности

урожайности в среднем на 20–40% за счет уменьшения потерь от жизнедея-

тельности насекомых вредителей.

Для точной и быстрой диагностики эффективности проведенных в ово-

щехранилищах фитосанитарных обработок и оценки воздействия бактерици-

дов разрабатываются биосенсоры (РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева).

Нанотехнология с использованием биочипов ДНК (Good Food Project, ЕС)

позволяет выявить патогенные микроорганизмы и наличие у овощей грибко-

вых заболеваний в начальной стадии. Экономический эффект за счет умень-

шения количества некондиционного сырья способны обеспечить ультрамик-

роскопические, покрытые протеином силиконовые наносенсоры, быстро

идентифицирующие вирусы, бактерии и другие патогены в консервных бан-

ках, не повреждая последние. Кроме того, наносенсоры и наномаркеры можно

с успехом использовать для контроля температуры хранения, степени воздей-

ствия УФ-излучения, влажности воздуха. Одним из приоритетных направле-

ний внедрения нанотехнологий для повышения качества хранения овощной

продукции является применение упаковки с новыми функциональными свой-

ствами. Она обеспечивает целостность продукта и активное предохранение от

порчи; улучшение его свойств; активно реагирует на изменения в самом про-

дукте или окружающей его среде; подтверждает аутентичность продукта и

даже препятствует его хищению («Kraft foods» и Рутгерский университет,

США; ВНИИКОП, ВНИХИ, НИИКП, КНИИХП). Полезным при хранении це-

лых овощей и салатной нарезки будет аэрозоль NanoBioluminescence Detection

Spray («AgroMicron», Гонконг) для притягивания микробов, таких как Salmo-

nella и Е. coli, к поверхности упаковочной пленки. При этом излучается свече-

ние, облегчающее обнаружение загрязнения. Чем оно интенсивнее, тем боль-

ше загрязнение бактериями. Компания поставляет на рынок это продукт под

названием «BioMark». В определенных случаях положительный результат в

продлении сроков хранения обеспечивает метод обработки овощей съедобны-

ми нанопленками восков или парафинов, представляющих собой разрешенные

пищевые добавки Е 908-Е 910 и Е 905 (а также их модификации).

31

В производстве консервированной овощной продукции очень перспек-

тивным является использование нанофильтрации (ВНИИПП, Мордовский ГУ

и ООО НПФ «Фильтропор Групп», ОАО «Геракл», ЗАО «БМТ» и др.), нано-

капсулирования (СПб ГАУ, ЗАО «АМФИТ-Технология»), направленной кон-

тролируемой ферментативной модификации нанобиоструктур, нанокатализа-

торов и микронаноразмерных биокомпозитов (ВНИИКОП, ГОСНИИХП,

ВНИИПБТ) пролонгированного действия в составе получаемой продукции. За

счет воздействия нанотехнологических процессов при методе низкотемпера-

турной акустической кавитации (СПб ГАВМ, ООО Компания «Инатек») для

пастеризации овощных соков и пюре исчезают недостатки, свойственные ме-

тоду термической обработки, и снижается себестоимость конечного продукта.

Применение наноэлектротехнологий (МГАУ им. В.П. Горячкина, АЧГАА)

при сушке позволит снизить удельную энергоемкость процесса до 25% за счет

интенсификации и снижения потерь теплоты в окружающую среду, наноэлек-

тротехнология экстрагирования целевых компонентов с использованием элек-

троразрядных импульсов (МГАУ им. В.П. Горячкина, Пятигорская ГФА) поз-

волит в несколько раз сократить длительность процесса и уменьшить энерго-

затраты на 25…40%.

Все представленные нанотехнологии направлены на решение актуальных

задач АПК, таких как ресурсосбережение, повышение урожайности и устой-

чивости овощных культур к неблагоприятным условиям окружающей среды,

совершенствование технологических процессов производства и переработки

овощного сырья, получение экологически безопасной овощной продукции и

уменьшение ее потерь при хранении.


1. Перечень тем, направляемых в корпорацию «Роснано» для включения в программу «При-

оритетные научные и прикладные исследования в области бионанотехнологий и их прак-

тического применения в отраслях агропромышленного комплекса страны в период 2009–

2015 гг.» – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 36 с.

2. Перечень тем Минобрнауки России на выполнение НИОКР в рамках направления «Разви-

тие бионанотехнологий». – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 64 с.

3. Перечень тем Минсельхоза России на выполнение НИОКР и методических разработок в

рамках направления «Развитие бионанотехнологий в интересах агропромышленного ком-

плекса» – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 136 с.

4. Приоритетные направления и результаты научных исследований по нанотехнологиям в

интересах АПК / В.Ф. Федоренко [и др.]. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. – 236 с.

32

УДК [(636.243.42:628.8–.9):004.3]

АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СОЗДАНИЯ

МИКРОКЛИМАТА В КАРТОФЕЛЕХРАНИЛИЩЕ

И.И. Гируцкий, д.т.н., доц., Ю.А. Кислый, А.И. Лобкович




В Республике Беларусь разработана государственная программа в целях

создания интеграционных комплексов, включающих полный цикл производ-

ства, хранения, переработки и реализации картофеля, овощей, плодов, ягод и

продуктов их переработки для обеспечения населения республики и производ-

ства конкурентоспособной продукции для поставок на экспорт [1]. В 2011 году

в Беларуси во всех категориях хозяйств планируется получить 7,47 млн т кар-

тофеля, в том числе в сельхозорганизациях и фермерских хозяйствах – 1,5 млн

т. Для претворения в жизнь этих планов нужно срочно решать проблему хра-

нилищ, чтобы исключить хранение урожая 2011 года в буртах, когда картошка

теряет товарный вид, отпугивая покупателей, а потери при хранении достигают

30–40%. Пока же испытывается острая нехватка картофелехранилищ (их ем-

кость всего 231,3 тыс. т). В то же время по поручению президента планируется

построить и реконструировать картофелехранилища емкостью 356,2 тыс. т.

Поэтому очень важной и актуальной является задача создания отечественного

инновационного оборудования для вентиляции и обеспечения микроклимата в

картофелехранилищах.

Применяемая вентиляционная техника должна гарантировать оптималь-

ные параметры микроклимата в хранилище и обеспечивать долгосрочную ра-

ботоспособность хранилища с целью сохранения высококачественной про-

дукции с наименьшими потерями. Механические узлы и детали вентиляцион-

ного оборудования должны быть износостойкими и не требовать особого тех-

нического ухода. Клапаны для впуска и выпуска воздуха должны иметь доста-

точную теплоизоляцию, чтобы не образовывать мостиков холода зимой при

низких наружных температурах (рисунок 10).

Наиболее инновационной и наукоемкой составляющей комплекта обору-

дования для обеспечения микроклимата в картофелехранилищах является

компьютеризированная система управления. При хранении картофеля также

очень важны надежные измерительные данные. Чем точнее регулирование,

тем меньше потери при хранении. При этом особенно важно индивидуальное

регулирование микроклимата в каждой секции хранения. Оператор должен в

случае необходимости иметь возможность вызвать нужные программные дан-

ные и внести соответствующие изменения, а также получить графический

анализ и распечатать данные. По желанию заказчика также обеспечивается

возможность удаленного доступа с использованием глобальной сети Интернет.

33

Рисунок 10 – Общий вид картофелехранилища с системой

обеспечения микроклимата

Сохранение высокого качества и обеспечение минимально допустимых

неизбежных потерь возможно лишь при эффективном регулировании темпера-

турно-влажностных режимов, соответствующих каждому периоду хранения:

просушиванию, лечебному периоду, периоду охлаждения, основному периоду,

весенне-летнему периоду. Каждый период предъявляет свои специфические

требования к регулированию микроклимата как в насыпи картофеля, так и в

хранилище в целом. Алгоритм управления микроклиматом достаточно слож-

ный, и его полное и качественное выполнение возможно лишь при использо-

вании автоматизированной системы управления (рисунок 11).

Температура вентилируемого воздуха и картофеля при его закладке и

хранении является одним из существенных факторов, обеспечивающих со-

хранность и качество картофеля. Картофелехранилище как объект контроля

температурных режимов картофеля и вентилируемого воздуха является про-

странственно распределенным. Это требует решения задачи определения ми-

нимального числа датчиков температуры и их распределения по картофеле-

хранилищу, что обеспечивает достоверный мониторинг температурных режи-

мов. Продолжительность времени хранения картофеля достигает нескольких

месяцев, что предполагает необходимость определения минимальной дис-

кретности сбора данных с датчиков температуры и период их хранения в па-

мяти устройства управления.

Если принять в качестве первого приближения технологическое требова-

ние – один датчик температуры на 50 тонн картофеля, то для хранилища на

2500 тонн картофеля необходимо 50 датчиков температуры картофеля. Сюда

необходимо добавить датчики температуры наружного воздуха, воздуха в кана-

ле и потолочного воздуха, а также датчики относительной влажности воздуха.

34

Если Т_карт >

5

Если 3 дня не

включались

вентиляторы

Таймер 10 минут

Если Т_карт >

5

Если

Т_канала >4

Открыть Клапаны

на 10 %

Включить

вентилятор

Включить вентилятор без

открытия клапанов

Выход

ДаДа

Нет

Да

Нет

Нет

Если

Т_улицы<0

Выключить


Включить

Вент_Обогр

Через 5 сек. Вкл.

ТЭН

Обогревать 10

минут

Выключить ТЭН

Через 5 сек

выключить

Вент_Обогр

Если Т_улицы

<(Т_карт-2)

Выход

Нет

Закрыть клапаны

Выключить


Да

Нет

Дуть 10 минут

Если

Т_канала<2

Да

Закрыть Клапаны

Если

Т_карт > 4

Нет

Выход

Закрыть Клапаны

Выключить


Открыть Клапаны

на 10 %

Да

Проверка через

12 мин

Начало

Рисунок 11 – Обобщенный алгоритм управления оборудованием

для обеспечения микроклимата в картофелехранилище

35

Использование такого количества аналоговых входов в устройстве управления

приводит к значительному удорожанию аппаратной части. В то же время ис-

следование динамики температурных режимов хранения картофеля позволяет

оптимизировать дискретность мониторинга температуры и путем электронной

или электромеханической коммутации сигналов с датчиков температуры и

влажности значительно уменьшить число дорогостоящих аналоговых сигна-

лов в устройстве управления.

С целью моделирования различных вариантов мониторинга температур-

ных режимов хранения картофеля нами разработаны лабораторная установка

(рисунок 12) и экспериментальное программное обеспечение.

Рисунок 12 – Общий вид лабораторной установки для мониторинга

температурных режимов картофелехранилища

В качестве устройства управления использован панель-контроллер РР-35

общепромышленного применения. Прикладное программное обеспечение мо-

ниторинга температурных режимов картофелехранилища разработано в си-

стеме программирования Automation Studia версии 2.7 с использованием алго-

ритмического языка Automation Basic.

Использование режима коммутации позволило ограничиться 4 аналого-

выми входами. Экспериментальное программное обеспечение включает два

модуля: модуль, обеспечивающий управление электромеханическим коммута-

тором для последовательного подключения групп датчиков температуры к

аналоговым входам контроллера, и модуль для измерения сигнала с датчиков

температуры (рисунок 13).

36

Рисунок 13 – Фрагмент экспериментального программного обеспечения

мониторинга температурных режимов картофелехранилища

В качестве датчиков температуры и влажности можно использовать пре-

образователи общепромышленного применения, имеющие унифицированный

выходной сигнал 4..20 мА. Использование таких датчиков, в принципе, осво-

бождает от необходимости их тарировки.

Выводы

В качестве общесистемной программно-технической базы для ин-

формационно-управляющей системы картофелехранилища выбран панель-

контроллер типа общепромышленного применения. Разработанные модули

экспериментального программного обеспечения позволяют осуществлять мо-

ниторинг и архивацию температурных режимов хранения картофеля.

Такой подход позволяет использовать опыт построения информационно-

управляющих систем в других прикладных областях сельскохозяйственного

производства и достигнуть высокого уровня унификации.


1. Государственная комплексная программа развития картофелеводства, овощеводства и

плодоводства в 2011–2015 годах / Утверждена Постановлением Совета Министров Респуб-

лики Беларусь № 1926 от 31 декабря 2010 г.: официальное издание. – Минск, 2011.

37

УДК 621.38.43

ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ:

ПУТИ РАЗВИТИЯ

З.Ш. Юлдашев, к.т.н., доц.

Санкт-Петербургский государственный аграрный университет

г. Пушкин, Российская Федерация

А.М. Мадалиев, к.т.н., доц.

Таджикский аграрный университет

г. Душанбе, Республика Таджикистан

Благоприятные природные условия Таджикистана позволяют ежегодно

производить более 600 тысяч тонн плодоовощной продукции, из них свыше

50% составляют экспортный потенциал отрасли. В то же время реализация го-

товой продукции затруднена из-за ряда организационных и технических про-

блем.

Реформа аграрного сектора, развитие фермерства и частной собственно-

сти на селе резко изменили механизм хозяйствования и привели к раздробле-

нию крупных хозяйств. Как следствие, главной фигурой на селе стал сельский

собственник, резко увеличилось число товаропроизводителей, что усложнило

процесс подготовки и реализации продукции на местах производства, особен-

но в горной зоне республики.

Если учесть, что более 60% продукции от общего количества производит-

ся в хозяйствах горной зоны, то при производстве и реализации плодоовощной

продукции возникают следующие проблемы:

организация хранения и обеспечение полной сохранности урожая в те-

чение длительного периода;

создание малых предприятий по переработке сельхозпродукции, наибо-

лее доступных дехканским (фермерским) хозяйствам в любом регионе;

разработка и внедрение эффективных технологий переработки продук-

ции, используемых в условиях дехканских хозяйств;

обеспечение перевозимых грузов соответствующей тарой и средствами

для упаковки;

решение вопросов транспортных услуг комплексно, путем создания

парка спецмашин, разработки способов и средств перевозки.

Плодоовощная продукция Таджикистана из-за нерешенности многих

проблем соответствия качества требованиям стандартов и соответствующей

инфраструктуре производства имеет ограниченный доступ на внешний рынок.

В настоящее время на внутренний рынок поступает около 20% и на

внешнем рынке реализуется не более 15% продукции от общего объема. Оче-

видно, что немалая часть продукции пропадает, причем потери составляют до

30%. Более 70% свежей продукции из-за низкого качества реализуется по за-

ниженным ценам. Особо сложная ситуация сложилась в горных районах, где

38

продукция практически не перерабатывается и транспортные услуги суще-

ственно ограничены [1].

Наиболее доступным и эффективным решением проблемы полного со-

хранения урожая без потерь и производства товара высокого качества является

организация сушки свежей сельхозпродукции, отвечающей требованиям стан-

дартов качества.

Большие перерабатывающие предприятия, особенно сушильные цеха,

требуют мощных энергоисточников и сосредоточения большого объема про-

дукции, что в горных районах малоэффективно.

Если учесть, что по решению правительства республики строительство

мини-ГЭС развертывается именно в труднодоступных районах, то применение

для переработки сельскохозяйственной продукции энергосберегающих индук-

ционных сушильных установок непосредственно на месте производства ста-

новится наиболее актуальным.

В Таджикском аграрном университете разработана конструкция энерго-

сберегающей сушильной установки индукционного типа (ИСШ-1), имеющая

универсальное применение [2]. На базе ИСШ-1 (рисунок 14) обоснована тех-

нология сушки фруктов и овощей как в индивидуальных, так и в дехканских

хозяйствах, предложена схема размещения оборудования сушильного цеха

(рисунок 15).

1 – площадка для приема сырья; 2 – весы;

3 – моечная ванна; 4 – стол сортировки;

5 – фруктоовощерезка ФОР-1; 6 – емкость для

измельченного продукта; 7 – индукционный

сушильный шкаф ИСШ-1 (5 шт.); 8 – вспомо-

гательные столы; 9 – стеллажи для досушки;

10 – площадка для готовой продукции

Рисунок 14 – Сушильная установка

индукционного типа ИСШ-1

Рисунок 15 – План сушильного цеха

на 5 сушилок

6 7

7

7

7

7

5 8

8 4

3

2

10

9 8

9

1

39

Сушильный цех, рекомендуемый для горных районов, комплектующийся,

например, из десяти ИСШ-1, занимает небольшую площадь. Сушильные

установки работают от источника электрической энергии промышленной ча-

стоты (380/220 В; 50 Гц), мощность, потребляемая сушильным цехом, состав-

ляет до 50 кВт. Производительность цеха при сушке свежих яблок составляет

до 300 тонн в сезон, репчатого лука – до 250 тонн.

Фруктоовощерезка ФОР-1 имеет регулирующее устройство, которое

обеспечивает резку продукции согласно требованиям стандартов.

Разработана техническая документация на ИСШ-1 и фруктоовощерезку,

предложенную авторами и выпускающуюся на предприятиях г. Душанбе по

заказу дехканских хозяйств.

Исследования сушки сельскохозяйственной продукции, проведенные в

течение ряда лет на сушильной установке, показали ее преимущества перед

другими видами сушильных установок. Конструкция удобна в эксплуатации,

универсальна, так как может применяться при сушке различной плодоовощ-

ной продукции и лекарственных трав. Процесс протекает в электромагнитном

поле, чем достигается высокое качество сушки: сохраняются цвет, вкус, запах

и питательные вещества исходного продукта. В результате исследований раз-

работана соответствующая методика по установлению единообразного разме-

ра высушиваемого материала (величины резки), по укладке в поддоны, кон-

тролю технологического процесса сушки до кондиционного уровня высуши-

ваемого материала. Новизна разработок подтверждена патентом Российской

Федерации и малым патентом Республики Таджикистан [3].


1. Мадалиев, А.М. Энергетическая оценка технологии сушки сельскохозяйственных продук-

тов индукционным нагревом / А.М. Мадалиев, З.Ш. Юлдашев // Вавиловские чтения–2010:

материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Саратов: Изд-во КУБИК, 2010. – Т. 2. –

С. 247-248.

2. Установка для обработки сельскохозяйственных продуктов: пат. 2041672 Рос. Федерация:

МКИ6 А 23 N 17/00, 12/00 / А.М. Мадалиев, Б.А. Мадалиев, З.Ш. Юлдашев, Г.К. Сангинова,

А.А. Юлдашев; патентообладатель Н.Н. Сидоренко, З.Ш. Юлдашев. – № 93034826/15; за-

явл. 02.07.93; опубл. 20.08.95. – Бюл. № 23. – 5 с.: ил.

3. Автоматическая установка непрерывного действия для сушки сельскохозяйственных про-

дуктов и лекарственных растений: Малый патент № TJ24 Респ. Таджикистан, МПК7 А 23

В 7/02, А 26 В 17/02 / А.М. Мадалиев, З.Ш. Юлдашев, Б.А. Мадалиев, З.З. Юлдашев; патен-

тообладатель А.М. Мадалиев, З.Ш. Юлдашев. – № 0500035; заявл. 24.10.2002; опубл.

11.01.2006. – Бюл. № 41 (1). – 5 с.: ил.

40

УДК 633.521

АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

ДЛЯ КУЛЬТУРЫ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА

И.В. Ущаповский, к.б.н., доц. Государственное научное учреждение

«Всероссийский научно-исследовательский институт механизации льноводства

Россельхозакадемии» (ГНУ ВНИИМЛ Россельхозакадемии), г. Тверь

Т.В. Мочкова, к.с.-х.н. Клинский филиал ВИМ, г. Клин

И.Г. Смирнов, к.т.н., доц., Г.И. Личман, д.т.н., проф., А.Н. Марченко Государственное научное учреждение

«Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства»

(ГНУ ВИМ Россельхозакадемии )


Введение

С 80-х годов ХХ столетия в практике сельского хозяйства развитых стран

начинают применять новые информационно-насыщенные методы, технологии

и технику для повышения эффективности производственных процессов, сни-

жения рисков и доли использования человеческого фактора. Предпосылками

этого стали повсеместный рост стоимости единицы урожая, отток населения

из сельской местности, снижение результативности «зеленой революции»,

угрожающие для экологии последствия от использования пестицидов, разру-

шения почвенной и водной сфер обитания в зонах сельхозпроизводства. До-

минирующая в последние десятилетия ХХ века стратегия интенсификации

производства вступила в противоречие с безопасностью среды обитания [1, 2].

В настоящее время формируется перспективная доктрина развития сельского

хозяйства, основными положениями которой являются рациональная эффек-

тивность производства и охрана окружающей среды.

В растениеводстве это реализуется в виде концепции точного земледелия

(ТЗ), основной чертой которого является использование информационных и

космических технологий при контроле и управлении пространственно-

временной изменчивостью факторов в системе «растение–среда» при возде-

лывании культур [3]. Традиционные технологии внесения удобрений в усред-

ненной дозе для всего обрабатываемого поля, без учета внутрипольной вариа-

бельности параметров почвенного плодородия, не обеспечивают заданной

окупаемости удобрений, реализации генетического потенциала возделывае-

мых культур, нарушают равновесие агроэкосистем.

Многочисленные исследования указывают на значительную изменчи-

вость свойств почвенного плодородия и состояния посевов на поле в пределах

десятиметровой дистанции [4]. Это может быть вызвано как контролируемы-

ми факторами: структурой почвы, влагообеспеченностью, рН (кислотностью),

содержанием питательных веществ, наличием сорняков, вредителей, так и не-

контролируемыми: погодными факторами, рельефом, типом почвы. Определе-

41

ние вклада каждого фактора в эффективность получения урожая указывает на

поиск приоритетных методов управления. Перспективные машинные техноло-

гии возделывания сельскохозяйственных культур в настоящее время должны

учитывать пестроту плодородия почвы и пространственную изменчивость со-

стояния растений в пределах каждого поля [5]. Это возможно при использова-

нии таких программно-аппаратных средств, как глобальная система позицио-

нирования (ГСП) (приборов точного позиционирования на местности), геоин-

формационных систем (ГИС), а также сельскохозяйственных машин, способ-

ных в режимах «on-line» или «off-line» осуществлять дифференцированное

внесение удобрений и пестицидов с учетом внутрипольной вариабельности

почвенного плодородия и фитосанитарного состояния посевов.

Ведущие компании мира активно предлагают рынку высокотехнологи-

ческие комплексы машин, оборудование и программное обеспечение для ре-

ализации принципов ТЗ, поскольку считают, что «точное земледелие – это

ключ к решению глобальной проблемы достаточного обеспечения человече-

ства сельскохозяйственной продукцией» [6]. Удовлетворение потребности в

продовольствии означает удвоение объемов сельскохозяйственного произ-

водства к середине текущего века почти на тех же площадях сельхозугодий.

Это потребует дальнейшей механизации и увеличения производительности

сельского хозяйства.

Наиболее распространенными технологическими приемами точного зем-

леделия являются дифференцированное внесение удобрений и пестицидов,

автоматический учет урожайности культуры при уборке и составление карт

урожайности [7]. В США до трети площадей, занятых кукурузой, соей и пше-

ницей, оценивают с использованием автоматических систем картирования

урожайности, разработанных фирмами «Massey Ferguson», «John Deere» [8].

Исследования по точному земледелию, проводимые в России в рамках

научных программ Россельхозакадемии в различных почвенно-климатических

условиях, показали высокую эффективность дифференцированного внесения

минеральных удобрений и средств защиты растений под зерновые культуры:

повышается окупаемость азотных удобрений в 1,5–1,8 раза, снижаются нормы

внесения пестицидов на 30–35%, удобрений – на 15–30% [9].

Однако широкое внедрение в России технологий точного земледелия в

сельскохозяйственное производство сдерживается рядом объективных и субъ-

ективных социально-экономических причин, прежде всего отсутствием отече-

ственного специального оборудования для проведения мониторинга урожай-

ности и оперативной почвенно-растительной диагностики, высокой стоимо-

стью зарубежных машин для дифференцированного внесения средств химиза-

ции [10].

Освоение в практике льноводства принципов и подходов точного земле-

делия не рассматривалось преимущественно по экономическим и механико-

технологическим причинам. Однако современный уровень развития высоко-

42

эффективных технических средств, которые начинают использоваться в льно-

сеющих хозяйствах, позволит говорить о целесообразности использования

точного земледелия при возделывании льна. Неоднородность эдафических

факторов в посевах льна, отмечаемая в производстве на многих полях, суще-

ственно снижает реализацию сортового потенциала и по качественным, и по

количественным показателям [11].

Методы исследований

Исследования выполнялись на базе ГНУ ВНИИМЛ (г. Тверь), ГНУ ВИМ

(г. Москва) и Клинского филиала ВИМ (г. Клин). Возделывание льна-долгунца

(сорт Алексим, ВНИИЛ) проводилось на опытном поле Методического науч-

но-технологического центра (ГНУ ВНИИМЗ, п. Эммаус Тверской обл.), норма

высева – 20 млн семян/га. Отбор почвенных проб выполнялся с использовани-

ем автоматизированного диагностического оборудования и приборов точного

позиционирования: пробоотборника «Wintex 1000», оснащенного GPS-

приемником, бортовым компьютером «Panasoniс CF-19» и программным

обеспечением «Agrocom – Agro – Map Precision Farming». Состояние обеспе-

ченности азотом растений льна-долгунца по этапам его органогенеза проводи-

ли с использованием фотометрического прибора N-тестера «OPTI-Science

ССМ-200». Данные анализировались с помощью пакета программ Microsoft и

абстрактно-логического и расчетно-конструктивного методов исследования.

Результаты

Диагностика почвенного плодородия опытного поля была проведена вес-

ной, перед внесением удобрений, с использованием автоматического пробоот-

борника Wintex 1000, оснащенного бортовым компьютером Panasoniс SF и

GPS-приемником. Использование геостатического метода интерполяции, за-

ложенного в программном обеспечении, позволило перейти от представления

агрохимической оценки почвенного плодородия по элементарным участкам

поля к распределению питательных веществ в почве, учитывающему происхо-

дящий в почве постепенный пространственный переход от высоких концен-

траций к низким и наоборот (рисунок 16).

Анализ полученных результатов показал, что почва опытного поля вслед-

ствие наличия выраженного микрорельефа и особенностей предшествующей

агротехники характеризуется значительной неравномерностью распределения

питательных веществ (гумуса, обменного калия, подвижного фосфора) на не-

большой площади (1,5 га), что проявляется в высоких показателях коэффици-

ента вариации v 33,6; 41,9; 58,9 соответственно. Полученные результаты

подтверждают целесообразность дифференцированного внесения минераль-

ных удобрений.

Растительная диагностика азотного питания льна проведена с использова-

нием фотометрического прибора N-тестера по основным этапам органогенеза

43

Рисунок 16 – Вариабельность параметров плодородия экспериментального поля

(Тверская обл., п. Эммаус)

льна. Выполненная калибровка прибора основывалась на результатах прове-

денного химического анализа растительного материала. Проведенные иссле-

дования установили значительную внутрипольную вариабельность содержа-

ния азота в растениях льна в период его вегетации (v 19,3). Результаты диа-

гностики азотного питания льна в фазу зеленой спелости по элементарным

участкам поля представляют широкий разброс значений, визуально приведен-

ный на рисунке 17. При анализе данных по содержанию азота в растениях и их

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Номер участка

1,10–1,20 1,21–1,25 1,26–1,30 1,31–1,35 1,36–1,40 1,41–1,70

Рисунок 17 – Обеспеченность азотом растений льна в фазу зеленой спелости

по элементарным участкам поля, N общ., %

44

высоте и массе выявлен значительный уровень корреляции между агрохими-

ческими и морфологическими характеристиками r 0,80 и 0,88 соответствен-

но. Очевидно, что условия вегетации, сортовые особенности и другие факторы

могут влиять на величину корреляции между признаками, однако зависимость

элементов продуктивности льняного поля от азотного питания достаточно

значительна.

Таким образом, для оптимизации производства льнопродукции и получе-

ния максимальной прибыли от применения удобрений необходимо рассматри-

вать поле как неоднородную по своему составу единицу и выполнять все агро-

технические операции по возделыванию льна дифференцированно, с учетом

этой главной особенности поля.

Возможность адаптации элементов системы точного земледелия к техно-

логии льноводства будет содействовать решению проблемы повышения эф-

фективности отрасли. Для этого предлагается следующая схема адаптации си-

стемы точного земледелия к технологиям льноводства (рисунок 18).

Рисунок 18 – Схема использования технических и информационных элементов

управления системы точного земледелия для технологии возделывания льна

Осенняя почвообработка

Посев

Обработка гербицидами

Теребление льна

Подкормка

Весенняя почвообработка

Обработка регуляторами

роста

Рулонирование

Внесение удобрений

Оборачивание лент

Ко

нтр

ол

ь з

а

ра

зви

ти

ем р

аст

ени

й

Ко

нтр

ол

ь з

а

ми

кр

оф

лор

ой

Ко

нтр

ол

ь з

а

сост

оя

ни

ем п

оч

вы

Почвенные

карты на основе

ГИС

Навигаторы

ГЛОНАСС/GPS

Навигаторы

локального

позиционирования

Оптические

контроллеры для

растительных

объектов

Ин

фо

рм

ац

ио

нн

ая

си

стем

а п

од

дер

жк

и п

ри

ня

ти

я р

ешен

ий

в л

ьн

ов

од

ств

е

Система монито-

ринга и управле-

ния продуктив-

ностью и каче-

ством

Система

агрометеороло-

гического обес-

печения и клима-

тической продук-

тивности

Гиперспектраль-

ные контроллеры

для растительных

объектов

Имитационная

система

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

электронные карты-задания, инженерно-технологические проекты, прогнозы,

оперативные рекомендации, справочные материалы

45

Выводы

Проведенные в совместном проекте ВНИИМЛ и ВИМ исследования

внутрипольной гетерогенности почвенного плодородия и состояния обеспе-

ченности азотом льна-долгунца по этапам его органогенеза с использованием

приборов точного позиционирования, автоматизированного диагностического

оборудования для проведения почвенно-растительной диагностики доказыва-

ют целесообразность дифференциального внесения минеральных удобрений

при возделывании льна. Применение принципов и методов точного земледе-

лия для льноводства предполагает значительную работу по адаптации техни-

ческих средств и методов с учетом биологических и агрономических особен-

ностей возделывания культуры.


1. Жученко, А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства / А.А. Жучен-

ко. – Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994. – 147 с.

2. Кирюшин, В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. – М.: Колос, 1996. – 366 с.

3. Якушев, В.П. На пути к точному земледелию / В.П. Якушев. – СПб.: Издательство ПИЯФ

РАН, 2002. – 458 с.

4. Sadler, E.J. Spatial scale requirements for precision farming: A case study in the southeastern

USA / E.J. Sadler, W.J. Busscher, P.J. Bauer, D.J. Karlen. – Agronomy Journal. – 1998. – № 90. –

Р. 191-197.

5. Дринча, В.М. Развитие агроинженерной науки и перспективы агротехнологий / В.М. Дрин-

ча. – М.: ВИМ, 2002. – 188 с.

6. Annual Report / Deere & Company [Электронный ресурс]. – 2008. – Режим доступа:

http://www.deere.com. – Дата доступа: 20.06.2011.

7. Biermachera, J.T. The economic potential of precision nitrogen application with wheat based on

plant sensing / J.T. Biermachera, B.W. Brorsenb, F.M. Epplinb, J.B. Soliec, W.R. Raund // Agri-

cultural Economics. – 2009. – № 40. – Р. 397-407.

8. Daberkow, S.G. Farm and operator characteristics affecting the awareness and adoption of preci-

sion agriculture technologies in the US / S.G. Daberkow, W.D. McBride // Precision Agriculture. –

2003. – № 4 (2). – Р. 1385-2256.

9. Измайлов, А.Ю. Точное земледелие: проблемы и пути решения / А.Ю. Измайлов, Г.И. Лич-

ман, Н.М. Марченко // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2010. – № 5. – С. 9-15.

10. Личман, Г.И. Перспективы развития и введение в сельское хозяйство точного земледелия

/ Г.И. Личман, Н.М. Марченко // Перспективные технологии для современного сельскохо-

зяйственного производства: сб. лекций. – СПб: АФИ, 2007. – С. 91-100.

11. Ущаповский, И.В. Пространственная неоднородность в посевах льна-долгунца /

И.В. Ущаповский, И.М. Михайленко // Экология и сельскохозяйственная техника: матери-

алы 6-й междунар. науч.-практ. конф. – СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии,

2009. – Т.2: Экологические аспекты производства продукции растениеводства, мобильной

энергетики и сельскохозяйственных машин. – С. 23-26.

http://www.deere.com/

46

УДК 631.358

МАШИННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

СЕЛЕКЦИОННО-СЕМЕНОВОДЧЕСКИХ РАБОТ В ЛЬНОВОДСТВЕ

А.Ф. Еругин, д.т.н., Д.Ю. Лачуга, к.т.н., ст.н.сотр.



Россельхозакадемии» (ГНУ ВНИИМЛ Россельхозакадемии)

г. Тверь, Российская Федерация

В селекционно-семеноводческой работе до сих пор многие трудоемкие

операции выполняются вручную, что ставит результаты, объем, качество и

сроки проведения исследований по выведению и размножению новых сортов

льна в зависимость от метеоусловий, наличия рабочей силы и квалификации

технического персонала.

Отсутствие промышленного выпуска малогабаритных машин для целей

селекции, сортоиспытания и первичного семеноводства в значительной степе-

ни сдерживает сроки выведения новых сортов.

Специфика селекционно-семеноводческого процесса в льноводстве тре-

бует разработки и внедрения комплекса специальных селекционно-

семеноводческих машин, позволяющего в максимальной степени механизиро-

вать операции от скрещивания номеров (сортов) до размножения для государ-

ственного сортоиспытания, то есть назрела необходимость машинно-

технологического обеспечения селекционно-семеноводческих работ в льно-

водстве.

Учеными ГНУ ВНИИМЛ Россельхозакадемии на протяжении многих лет

разрабатывается техника для осуществления селекционно-семеноводческих

работ в льноводстве. Создан комплекс машин для механизации работ в селек-

ции и первичном семеноводстве, выпуск которого позволит в 2–3 раза снизить

затраты ручного труда и повысить эффективность селекционного и семено-

водческого процессов.

Так, разработан новый селекционный маркер (штамп) для формирования

лунок под посев льна в луночных питомниках по схеме 2,5 х 2,5 см. Новый се-

лекционный маркер формирует в почве одновременно за одну установку 468

лунок, тогда как ранее применявшийся маркер формировал только 26 лунок.

Сокращение затрат ручного труда на операции – до 5 раз.

Для решения проблемы по снижению трудоемкости и повышению эффек-

тивности селекционно-семеноводческих работ в последние годы во ВНИИМЛ

проводились НИОКР по созданию и внедрению в производство новых малога-

баритных машин для механизации посева льна на опытных делянках и на эта-

пах размножения семян в первичном семеноводстве.

В результате исследований была разработана, испытана и рекомендована

к производству сеялка льняная однорядная СЛ-1, предназначенная для высева

селекционного номера (сорта) без остатка по заданной норме на длине гона

47

(делянки) до 200 м и исключающая механическое засорение одного селекци-

онного сорта другим, а также травмирование семян. Сеялка состоит из высе-

вающего аппарата, ходового колеса, прикатывающего катка, загортача, систе-

мы управления, блока приводных звездочек, бункера, рамы, сигнального

устройства и маркера. Блок приводных звездочек позволяет регулировать нор-

му высева в пределах 130, 140, 180 (±10%) штук семян на 1 погонный метр

рядка при движении сеялки со скоростью 4...5 километров в час. Производи-

тельность составляет 0,19 га/ч, число рядков – 1; глубина заделки семян – 1,9

см, масса сеялки – 25 кг.

Проведены государственные (приемочные) испытания сеялки. По резуль-

татам испытаний использование сеялки СЛ-1 на высеве селекционного номера

позволяет снизить прямые эксплуатационные издержки на 67%. Сеялка по аг-

ротехническим, эксплуатационно-технологическим и экономическим показа-

телям удовлетворяет агротехническим требованиям.

Также в ГНУ ВНИИМЛ Россельхозакадемии создана новая 16-рядковая

селекционная сеялка СЛ-16. Сеялка СЛ-16 предназначена для посева семян

льна на 3 этапе работы в селекции, сортоиспытании и первичном семено-

водстве.

Сошниковая группа сеялки включает 16 анкерных сошников, установлен-

ных на подпружиненных поводках. Привод высевающего аппарата осуществ-

ляется от правого ходового колеса через систему цепных передач и КПП. Ко-

робка передач позволяет получить двадцать различных норм высева. Высева-

ющий аппарат сеялки устроен так, что при посеве делянок в селекционном

сортоиспытании легко и быстро очищается от остатков семян, исключая меха-

ническое засорение одного номера (сорта) другим, при этом не требуется

большого запаса семян в бункере. Бункер изготовлен из прозрачного материа-

ла, что дает возможность контролировать уровень семян.

Существенным отличием сеялки СЛ-16 от других селекционных сеялок

порционного высева является возможность посева льна как на селекционных

делянках, так и при сплошном посеве. Производительность машины составля-

ет 0,6 га/ч, ширина захвата – 1,2 м, пределы регулировки нормы высева – 60–

140 кг/га, масса сеялки – 320 кг.

Государственные приемочные испытания опытного образца сеялки на Ка-

лининской МИС показали высокое качество работы и техническую надежность

машины. По результатам испытаний принято решение о выпуске опытной пар-

тии сеялки СЛ-16 по заявкам научно-исследовательских учреждений.

По результатам НИОКР разработан, изготовлен и испытан опытный обра-

зец сеялки льняной комбинированной СК-1,8. Сеялка льняная комбинирован-

ная СК-1,8 предназначена для поверхностного рыхления почвы на глубину

посева и для посева льна на этапах размножения семян в первичном семено-

водстве и фермерских хозяйствах с площадью посева до 30 га. Она может

48

быть использована также для посева семян конопли и проса. Сеялка исполне-

на в навесном варианте.

Сеялка СК-1,8 состоит из следующих основных узлов: рамы, высевающе-

го аппарата центрального распределения оригинальной конструкции, почво-

обрабатывающего рабочего органа, анкерных сошников, телескопических се-

мяпроводов, привода высевающего аппарата, состоящего из цепной передачи

и десятидиапазонной коробки перемены передач (КПП), бункера, кольцевого

шлейфа, подножной доски и опорно-приводных колес. Производительность

машины составляет 1,32 га/ч, ширина захвата – 1,8 м, пределы регулировки

норм высева – 40–200 кг/га, ширина междурядий – 7,5 см, глубина заделки се-

мян – 1–3 см, масса сеялки – 536 кг.

Были проведены государственные приемочные испытания опытного об-

разца сеялки СК-1,8 на Калининской МИС, результаты которых подтвердили

высокие агротехнические показатели качества работы и высокую надежность

выполнения технологического процесса высева семян.

Внедрение в производство новых селекционных сеялок для льна позволит

сократить сроки работ в селекционно-семеноводческом процессе, улучшить

качество семян селекционных номеров, повысить точность и объективность

получаемых научных данных, трудовые затраты при этом сокращаются в 2–3

раза, а материальные издержки – на 40–70%.

Также для селекционно-семеноводческих работ в льноводстве разработа-

на селекционная семяочистительная машина СОМ-25, предназначенная для

очистки семян льна небольших партий от сорняков и примесей, в том числе и

от трудноотделяемых. Полнота выделения сорняков – 90%, установленная

мощность – 1,2 кВт, производительность в зависимости от массы семян в от-

дельных партиях – 20–100 кг/ч.

Технологический процесс получения высококачественных семян льна яв-

ляется одним из наиболее сложных и трудоемких процессов льноводства. Ос-

новная доля затрат в нем ложится на операции сушки, переработки вороха и

очистки семян.

С целью получения посевного материала высокого качества для очистки

семян льна создана вибровыметающая машина ВМВ-500, обеспечивающая вы-

сокоэффективное выделение всех видов сорняков и примесей на основе всплы-

вания их на вибрирующей поверхности и выделения их гибкими нитями.

ВМВ-500 может работать в качестве машины первичной очистки, в каче-

стве машины вторичной очистки от трудноотделяемых сорняков и примесей.

Производительность данной машины – 500 кг/ч. Потери полноценных

семян – менее 2%. Чистота получаемых семян соответствует 1-му классу как

по чистоте, так и по засоренности.

Наряду с этим создана семяочистительная машина СОМ-500 для оконча-

тельной очистки семян от трудноотделяемых сорняков и примесей. Эта маши-

на разработана на основе технологического процесса выделения сорняков из

49

тонкого слоя семян, перемещаемого фрикционной лентой, обладающей спо-

собностью накапливать статическое электричество.

Машина СОМ-500 имеет производительность не менее 500 кг/ч и выделя-

ет из очищаемого материала около 90% трудноотделяемых примесей и сорня-

ков. Потери полноценных семян льна не превышают 5%, а их дробление от-

сутствует.

Для очистки семян льна от сорняков и примесей в крытых помещениях

разработана поточная семяочистительная линия ПЛ-500, включающая в себя:

норию малогабаритную НМ-1; вибровыметающую машину ВМВ-500; норию

ленточную ковшовую; вибровыметающую машину ВМВ-500; норию ленточ-

ную ковшовую; машину для выделения трудноотделяемых сорняков

СОМ-500.

Таким образом, на базе объединения машин ВМВ-500 и СОМ-500 в одну

цепочку, соединенную транспортирующими рабочими органами, создана по-

точная линия для переработки вороха и очистки семян льна ПЛ-500. Произво-

дительность линии – 500 кг/ч, чистота семян после очистки – не ниже 99%,

обслуживающий персонал – 1 оператор.

Все вышеперечисленные машины и оборудование могут быть изготовле-

ны по заявкам НИУ и заинтересованных организаций в центральной экспери-

ментальной лаборатории ГНУ ВНИИМЛ Россельхозакадемии.


1. Молофеев, В.Ю. Селекционно-семеноводческая техника для льноводства // Высокоэффек-

тивные разработки и инновационные проекты в льняном комплексе России: тез. докл. 10-й

междунар. науч.-практ. конф., г. Вологда, 28 февр.–3 марта 2007 г. – Вологда, 2007. – С. 91-95.

2. Еругин, А.Ф. Основные задачи по развитию машинно-технологического обеспечения про-

изводства семян льна-долгунца / А.Ф. Еругин, В.Ю. Молофеев // Повышение конкуренто-

способности льняного комплекса России в современных условиях: материалы междунар.

науч.-практ. конф., г. Вологда, г. Тверь, 25 февр. 2009. – Вологда–Тверь, 2009. – С. 112-116.

УДК 631.358:633.521

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ ОБМОЛАЧИВАНИЯ ЛЕНТ МАСЛИЧНОГО ЛЬНА

И.Н. Дударев, к.т.н., ст.н.сотр., А.В. Хомыч, соискатель

Луцкий национальный технический университет

г. Луцк, Украина

Традиционно масличный лен выращивается с целью получения семян,

имеющих широкий спектр использования. В ряде проведенных исследований

была установлена возможность выделения из стеблей масличного льна корот-

кого волокна, которое можно использовать для изготовления нетканых мате-

риалов, бумаги, ваты, картона, упаковочных материалов, а также для армиро-

вания композиционных материалов. Таким образом, возникла необходимость в

разработке новой технологии уборки этой культуры и средств ее реализации,

50

которые разрешили бы получить семена и льнотресту, пригодную для выделе-

ния из нее волокна.

Традиционные технологии уборки масличного льна предусматривают ис-

пользование стебельной части льна лишь в качестве удобрения или топлива.

При традиционной комбайновой технологии уборка масличного льна осу-

ществляется зерноуборочным комбайном, который скашивает и обмолачивает

лен, а также проводит первичную очистку семян. Традиционная раздельная

технология предусматривает скашивание масличного льна косилкой и форми-

рование валков. После досушивания и созревания семян в валках осуществ-

ляют их подбор и обмолачивание зерноуборочным комбайном.

Новые технологии уборки масличного льна, которые предусматривают

получение семян и тресты для последующего выделения из нее волокна, так-

же можно разделить на комбайновую и раздельную [1].

По новой комбайновой технологии уборки масличного льна комбайн сре-

зает стебли, формирует ленту параллельных стеблей и обмолачивает ее. Лента

льна после обмолота и плющения расстилается на поле для вылежки, а семена

проходят первичную очистку. По этой технологии с целью создания благопри-

ятных условий для вылежки ленту оборачивают. Готовую тресту подбирают и

формируют из нее рулоны, которые транспортируют на предприятия по пере-

работке льна.

Новая раздельная технология предусматривает уборку льна льнотеребил-

кой, которая формирует ленту стеблей и укладывает ее на поле. После досу-

шивания и созревания семян ленты подбирает льноподборщик-молотилка.

Машина обмолачивает и расстилает ленты льна, а также производит первич-

ную очистку семян. Дальше последовательность операций такая же, как и по

новой комбайновой технологии.

Для обмолачивания лент масличного льна предлагается использовать

устройство (рисунок 19), которое состоит из транспортирующей и молотиль-

ной частей. В состав транспортирующей части включены три зажимных

транспортера, один из которых дисковый. В местах перехода ленты стеблей

между зажимными транспортерами установлены направляющие. В состав мо-

лотильной части включены подающий стол, над которым предусмотрены

направляющие, молотильный барабан и вал с лопатками для доочистки ленты.

Молотильный барабан состоит из двух вертикальных дисков, между которыми

на осях установлены вальцы с прорезиненной поверхностью. Между вальцами

предусмотрены вставки, которые крепятся к дискам. Над барабаном установ-

лена сплошная опорная поверхность, прорезиненная с внутренней стороны.

Качество обмолота льна зависит от толщины ленты, урожайности льна,

кинематических и конструктивных параметров молотильного устройства. В

предложенном молотильном устройстве опорная поверхность размещена над

барабаном. Это упрощает его конструкцию, поскольку при расположении

опорной поверхности под барабаном необходимо было бы оборудовать его

51

гибкими элементами или лопатками для выгрузки семенного вороха, а это со-

здавало бы возможность намотки стеблей на барабан. Одними из основных

конструктивных параметров устройства для обмолачивания лент являются

угол обхвата барабана опорной поверхностью и величина зазора между по-

верхностью и вставкой барабана. Для угла обхвата должно выполняться усло-

вие < , которое обусловлено конструктивными особенностями предложен-

ного устройства. С другой стороны, чем больше значение угла обхвата , тем

больше вымолот. Это объясняется увеличением длительности пребывания

ленты льна в рабочей зоне барабана. Увеличение значения угла обхвата приво-

дит к уменьшению необходимой угловой скорости вращения барабана, чем

достигается уменьшение повреждения стеблей и семян. Кроме того, уменьша-

ется возможность вытягивания отдельных стеблей из зажимного транспортера

и их намотки на барабан.

1, 2 – зажимные транспортеры; 3, 9 – направляющие; 4 – диск; 5, 6 – шкивы;

7 – ремень; 8 – стол; 10 – вал с лопатками; 11 – вертикальные диски; 12 – приводной

вал; 13 – подшипниковые узлы; 14 – оси вращения вальцов; 15 – вальцы; 16 – вставки;

17 – опорная поверхность

Рисунок 19 – Устройство для обмолачивания лент масличного льна

Величина зазора между опорной поверхностью и вальцами барабана из-

меняется от наибольшего значения hI в начале рабочей зоны барабана (поло-

жение I на рисунке 20) до наименьшего значения hII в конце рабочей зоны (по-

ложение II на рисунке 20). Величина зазора зависит от необходимой степени

уплотнения ленты (со стороны соцветий) для эффективного прохождения про-

цесса ее обмолота.

Определим изменение внутреннего радиуса опорной поверхности в пре-

делах рабочей зоны барабана. Предположим, что изменение ее внутреннего

радиуса R описывается уравнением спирали Архимеда:

R() = RII + tA, (1)

где RII – наименьший внутренний радиус опорной поверхности в пределах ра-

бочей зоны барабана (положение II), RII = r + rB + hII, м;

r – расстояние между осями вращения O и O1, м;

52

rB – внешний радиус вальца, м;

hII – толщина ленты льна во время ее уплотнения в положении II, которая

равна наименьшему значению величины зазора между опорной по-

верхностью и барабаном (hII = CD), м;

tA – коэффициент (tA = (RI – RII)/), м/рад;

RI – наибольший внутренний радиус опорной поверхности в начале рабо-

чей зоны барабана (положение I), RI = r + rB + hI, м;

hI – толщина ленты льна во время ее уплотнения в положении I, которая

равна наибольшему значению величины зазора между опорной по-

верхностью и барабаном (hI = AB), м;

– угол обхвата барабана опорной поверхностью (угол спирали Архиме-

да), который отсчитывается в направлении из положения II к положе-

нию I (с конца рабочей зоны к ее началу), рад.

Рисунок 20 – Схема для определения конструктивных и

кинематических параметров молотильного барабана

После подстановки в уравнение (1) соответствующих величин получим

уравнение внутреннего радиуса опорной поверхности:

R() = r + rB + hII + tA ; (2)

tA = (hI – hII)/). (3)

Толщина ленты льна во время ее уплотнения в положениях I и II:

hI = H/kI и hII = H/kII, (4)

где H – начальная толщина ленты льна перед контактом с вальцами барабана,

которая определяется как разница между внутренним радиусом опор-

ной поверхности и внешним радиусом вставок барабана, м;

kI, kII – коэффициенты уплотнения ленты в положениях I и II соответственно.

53

Подставляя выражения (4) в зависимости (2) и (3), после соответствую-

щих преобразований получим:

R() = r + rB + tA + H/kII; (5)

III

IIIA

kk

kkHt

. (6)

Определим время, за которое дисковый зажимный транспортер повернет

ленту льна на угол обхвата барабана опорной поверхностью:

t = /m, (7)

где m – угловая скорость вращения дискового транспортера, рад/с.

За время t вальцы барабана должны осуществить достаточное количе-

ство проходов n по элементу ленты льна для обеспечения полного ее обмоло-

та. Количество проходов n вальцов по элементу ленты льна для ее обмолота

определяется экспериментальным путем.

Учитывая сказанное, выражение для определения угловой скорости вра-

щения барабана, которая необходима для обеспечения определенного количе-

ства проходов n вальцов по ленте за время t , будет иметь вид:

t

pn 12 , (8)

где – угловая скорость вращения молотильного барабана, рад/с;

n – количество проходов вальцов барабана по элементу ленты льна в пре-

делах рабочей зоны барабана, которая определяется углом ;

p – количество установленных на молотильном барабане вальцов.

Подставляя время t в выражение (8), после преобразований получим за-

висимость, которая устанавливает соотношение между угловыми скоростями

молотильного барабана и дискового зажимного транспортера с учетом кон-

структивных параметров барабана:

m

p

n

121 . (9)

Зависимость (9) получена при условии, что первый и последний проходы

вальцов по элементу ленты происходят в крайних точках опорной поверхно-

сти (рабочей зоны барабана), то есть в положениях I и II.

Толщина ленты масличного льна со стороны соцветий неодинакова и за-

висит от разветвления соцветий и урожайности. Обмолот ленты вальцами ци-

линдрической формы не обеспечит обмолачивание семенных коробочек в

нижней и верхней частях соцветий, где меньшая разветвленность и незначи-

тельное количество семенных коробочек. Кроме того, такая форма вальцов бу-

дет приводить к повреждению семян в средней части соцветий, где разветв-

ленность наибольшая и количество семенных коробочек также наибольшее,

54

соответственно, большая толщина ленты. Для создания благоприятных усло-

вий для обмолачивания ленты льна необходимо, чтобы при обосновании фор-

мы вальцов были учтены разветвленность соцветий и распределение семен-

ных коробочек, то есть изменение толщины ленты в пределах соцветий.

В результате проведения экспериментальных исследований была опреде-

лена толщина ленты масличного льна сорта Лирина в пределах соцветий. В

предложенном устройстве направляющие уменьшают начальную толщину

ленты на входе в рабочую зону барабана. Поскольку начальная толщина ленты

перед рабочей зоной уменьшается вдвое, все полученные экспериментальные

значения на неуплотненной ленте уменьшаются вдвое. Анализ эксперимен-

тальных данных показал, что опытные точки располагаются по параболе. Для

получения уравнения параболы, которое описывает изменение толщины ленты

льна в пределах соцветий, воспользуемся методом наименьших квадратов [2]. В

соответствии с методом коэффициенты уравнения параболы H(l) = al2 + bl + c

(где l – ширина части ленты со стороны соцветий, которая отсчитывается от

вершин соцветий, см) определяются следующим образом:

N

i

ii

N

i

i

N

i

i

N

i

i Hlclblal1

2

1

2

1

3

1

4; (10)

N

i

ii

N

i

i

N

i

i

N

i

i Hlclblal111

2

1

3; (11)

N

i

i

N

i

i

N

i

i HNcblal111

2, (12)

где a, b, c – коэффициенты уравнения параболы;

li, Hi – ширина и толщина ленты в i-й точке соответственно, см;

N – число экспериментальных точек.

После подстановки экспериментальных данных в систему линейных

уравнений (10)–(12) и ее решения получим значение коэффициентов a, b, c.

Уравнение параболы, которое описывает изменение толщины ленты в преде-

лах соцветий, имеет вид: 2( ) 0,01 0,236 3,821H l l l . (13)

Зависимость для определения радиуса вальца предложенного устройства

[3] после подстановки уравнения (13) будет иметь вид: 2 2 2( ) ( ( ))cos(2 ) ( ( )) (cos (2 ) 1)Br l R H l R H l r , (14)

где – угол трения стеблей по поверхностям рабочих органов, град.

Зависимость (14) – это уравнение образующей вальца в пределах его ра-

бочей зоны. Вращая кривую (рисунок 21а), которая задается уравнением обра-

зующей вальца, вокруг оси, получим объемную фигуру (рисунок 21б), которая

определяет форму рабочей зоны вальца.

55

а) кривая образующей вальца (при φ = 22 град.; R = 60 см; r = 52 см; l = 30 см);

б) форма рабочей зоны вальца

Рисунок 21 – Образующая вальца и форма его рабочей зоны

Предложенное устройство может быть использовано для обмолачивания

ленты льна масличного или льна-долгунца и устанавливаться как узел в льно-

уборочный агрегат или входить в состав технологической линии первичной

переработки льна как стационарная машина. Полученные зависимости разре-

шают обосновать рациональные конструктивные и кинематические параметры

предложенного устройства в зависимости от параметров ленты льна.


1. Dudarev, I. Reasoning of technology and design parameters of oil flax harvesting machines /

I. Dudarev, R. Kirchuk // INMATEH – Agricultural engineering. – 2011. – No. 1. – Vol. 33. – Bu-

charest, 2011. – Р. 37-42.

2. Мэтьюз, Джон Г. Численные методы. Использование MATLAB / Джон Г. Мэтьюз,

Куртис Д. Финк.; пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 720 с.

3. Дударєв, І.М. Обґрунтування конструктивних параметрів пристрою для обмолочування

стрічки льону / І.М. Дударєв, А.В. Хомич // Сільськогосподарські машини: зб. наук. ст. –

Вип. 21. – Том І. – Луцьк: Ред.-вид. відділ Луцького НТУ, 2011. – С. 123-130.

УДК 677.021

ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ

ДЛИННОГО ВОЛОКНА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА

Б.И. Москаленко, мл.н.сотр., Р.Н. Гилязетдинов, д.т.н., С.П. Коропченко, к.т.н.

Институт лубяных культур и фитофармацевтического сырья НААНУ

г. Глухов, Украина

e-mail: [email protected]

Основной этап переработки льна-долгунца – выделение длинного волок-

на – осуществляется на мяльно-трепальных агрегатах (МТА). Существует

много различных конструкций МТА, но принципиальная схема основного аг-

регата льнозаводов остается неизменной многие годы: слой тресты промина-

ется в мяльной машине, после чего вершинная и комлевая части стеблей обра-

б) а)

56

батываются отдельно в трепальных секциях барабанами большого диаметра. С

целью дифференциации воздействия рабочих органов трепального барабана

на сырец обработка слоя стеблей в отдельной секции производится от конца

стеблевого слоя до точки зажима. Со временем изменялись лишь форма, коли-

чество и расположение барабанов, количество бильных планок, конструкция

зажимного устройства и привод рабочих органов.

Недостатки традиционной технологии выделения длинного волокна льна

известны и освещены рядом авторов [1, 2, 3].

В стенах Института лубяных культур и фитофармацевтического сырья

разработана и запатентована новая схема выделения длинного волокна из

стеблей лубяных культур (рисунок 22) [4].

1 – слоеформирующее

устройство;

2 – плющильные вальцы;

3 – опорные ролики;

4 – зажимной транспортер;

5 – скребковые барабаны;

6 – трепальные барабаны;

7 – узлы протягивания;

8 – натяжное колесо транс-

портера;

9 – вентилятор;

10 – привод рабочих органов

Рисунок 22 – Схема агрегата для выделения длинного волокна

из стеблей лубяных культур

От традиционной схемы МТА сохранились лишь двухсекционная кон-

струкция агрегата и способ транспортирования материала вдоль секций. Из

технологического процесса обработки тресты исключено мятье, выделение

длинного волокна происходит за счет скользящего изгиба стеблей льна в узлах

протягивания и скребковых барабанах и высокоскоростных воздействий тре-

пальных барабанов. Расположение барабанов под острым углом к горизон-

тальной оси агрегата позволит значительно уменьшить их диаметры и прово-

дить обработку слоя тресты, начиная от точки зажима материала. Вследствие

этого существенно возрастет эффективность прорабатывания средней части

стеблей льна по сравнению с традиционным способом обработки, а также со-

хранится возможность обрабатывания длинностебельного льна. Постепенное

увеличение углов охвата рабочих кромок стеблями и увеличение скорости

вращения барабанов обеспечат глубокую дифференциацию процесса обработ-

ки сырья.

Сотрудниками ИЛК ФФС спроектирован и воплощен в металле макетный

образец первой секции агрегата для выделения длинного волокна льна. Ис-

ключение мяльной машины в сочетании с применением высокоэффективных и

компактных барабанов малого диаметра позволило существенно снизить ме-

таллоемкость и энергоемкость макетного образца секции нового агрегата.

57

В ходе исследований установлены оптимальные параметры рабочих ор-

ганов агрегата, способ подготовки материала к обработке, влияние отдельных

свойств сырья на выход и качество длинного волокна [3, 5].

Известно, что на результат обработки существенно влияют физико-

механические свойства льнотресты и режим работы агрегата. На одном режи-

ме работы невозможно одинаково эффективно переработать тресту с разными

физико-механическими свойствами, поэтому всестороннее изучение влияния

свойств сырья на результат работы агрегата – выход и закостренность длинно-

го волокна – остается актуальным вопросом.

В исследованиях использовались четыре отобранных в разные сроки с

поля партии тресты льна-долгунца. Треста разных отборов несущественно от-

личается по длине и диаметру стеблей, а показатели ее качества (отделяе-

мость, прочность, содержание волокна) значительно изменяются с повышени-

ем степени вылежки стеблей.

Обработка всех партий тресты выполнялась при одном режиме работы

агрегата. После обработки определялись выход и закостренность длинного во-

локна. Опыты проводились в десятикратной повторности. Полученные ре-

зультаты сравнивались с результатами обработки этих партий на лабораторном

станке СМТ-200М.

Фактические значения выхода и закостренности длинного волокна приве-

дены в таблице 4. Для оценки существенности различия между усредненными

показателями обработки льнотресты использовался критерий Стьюдента tp с

последующим сравнением расчетного значения с табличным tm. Для числа

степеней свободы 9 и уровня значимости 0,05 tm = 2,26 [7].

Таблица 4 – Результаты обработки тресты льна-долгунца на

экспериментальном агрегате и лабораторном станке СМТ-200М

Партия

тресты Показатель Среднее

Ошибка

среднего tр tт

1

Выход длинного волокна (эксп. агрегат), % 34,98 0,59 3,28 2,26

Выход длинного волокна (СМТ-200М), % 31,8 0,77

Закостренность (эксп. агрегат), % 2,91 0,17 10,91 2,26

Закостренность (СМТ-200М), % 0,86 0,08

2





3




Закостренность (СМТ-200М), % 0 0

4





58

Сравнение показателей выхода и закостренности длинного волокна, по-

лученных при обработке отдельных партий льнотресты на экспериментальном

агрегате и лабораторном станке СМТ-200М, позволяет убедиться, что разрыв

между ними значимый для всех расчетных точек (tр > tт).

С повышением степени вылежки тресты льна-долгунца от первой до чет-

вертой партии наблюдается уменьшение выхода длинного волокна для обеих

исследуемых машин. Закостренность длинного волокна после обработки на

экспериментальном агрегате уменьшается от 2,9% до 1,8%. Это на 1,5–2%

выше, чем после обработки на СМТ-200М, но не превышает допустимого со-

держания костры для трепаного льна номеров 8–18 [6]. Выход же длинного

волокна с экспериментального агрегата на 4–6% выше, причем разрыв возрас-

тает от первой до четвертой партии.

Таким образом, подтверждается общая тенденция к снижению выхода

длинного волокна с повышением степени вылежки тресты льна-долгунца. При

обработке льнотресты на экспериментальном агрегате данное снижение

меньше, чем при обработке этого же сырья на лабораторном станке СМТ-

200М. Разница между показателями выхода длинного волокна и его закост-

ренности, полученными на экспериментальном агрегате и лабораторном стан-

ке СМТ-200М, значимая для всех исследуемых партий тресты льна-долгунца.


1. Сивцов, А.Н. Первичная обработка лубяных волокон / А.Н. Сивцов. – М.: Гизлегпром, 1949.

– 434 с.

2. Пашин, Е.Л. Агропроизводство и технологическое качество льна / Е.Л. Пашин. – Кострома:

ВНИИЛК, 2004. – 208 с.

3. Лукьяненко, П.В. Разработка процесса выделения длинного волокна льна на основе скреб-

ково-трепальных рабочих органов: дис … канд. техн. наук: 05.18.03 / П.В. Лукьяненко. –

Глухов, 1997. – 184 с.

4. Спосіб виділення волокна зі стебел луб’яних культур і агрегат для його здійснення: пат.

53750 України, МКИ7

D 01 В1/20. / Р.Н. Гілязетдінов, П.В. Лук’яненко, О.В. Головій (UA). –

№ 2000042218; заявл. 18.04.2000.; опубл. 17.02.2003. // Промислова власність. – Бюл. № 2.

5. Москаленко, Б.І. Вплив фізико-механічних властивостей льонотрести на результати оброб-

ки за новою схемою виділення довгого волокна льону / Б.І. Москаленко, Р.Н. Гілязетдінов //

Механізація та електрифікація сільського господарства. – Глеваха: ННЦ ІМЕСГ, 2006. –

Вип. 90. – С. 297-300.

6. Льон тіпаний. Технічні умови: ДСТУ 4015–2001. – Чинний від 2002.01.01. – К.: Держстан-

дарт України, 2001. – 12 с. – (Національний стандарт України).

7. Вольф, В.Г. Статистическая обработка опытных данных / В.Г. Вольф. – М.: Колос, 1966. –

255 с.

59

УДК 658.512.4:677.21.051.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА МОДИФИЦИРОВАННОГО

ЛЬНОВОЛОКНА НА РАЗЛИЧНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ

ОБОРУДОВАНИИ

Л.Г. Карпова, к.э.н., А.В. Безбабченко, Э.В. Новиков, к.т.н., доц. Государственное научное учреждение





Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Костромской государственный технологический университет»

г. Кострома, Российская Федерация


Известно, что льнозаводы для повышения рентабельности организуют

производство модифицированного льняного волокна (далее – МЛВ). Это во-

локно является сырьем для получения смесовой пряжи, нетканых материалов,

утеплителей, целлюлозы и других материалов. Вопрос о повышении объемов

производства льноволокна взамен хлопка был поднят на Всероссийском сове-

щании руководителей агропромышленного комплекса и предприятий легкой

промышленности «Состояние, перспективы и меры государственной под-

держки льняного комплекса России», а также на научно-практической конфе-

ренции льнопереработчиков и льноводов «Внедрение инновационных разра-

боток в целях повышения экономической эффективности в льняном комплексе

России», проходивших 23–25 июня 2011 года в рамках Международного фе-

стиваля льна в Вологде.

Существуют различные технологии получения модифицированного во-

локна, а в качестве сырья чаще выступает волокно льняное короткое номеров

2, 3 или 4. Анализ отечественных технологий и оборудования механической

модификации льноволокна показал, что за последние 10 лет предложено не-

сколько видов технологического оборудования, составляющего ту или иную

линию модификации [1, 2, 3, 4, 5, 6].

В представленной работе проводится сравнительный анализ экономиче-

ской эффективности различных технологических линий получения модифи-

цированного льна из короткого волокна.

На основании мониторинга действующего и нового оборудования выбра-

ны десять отечественных технологических линий (цепочек) (таблица 5), кото-

рые применяются или могут использоваться как на льнозаводах, так и на тек-

стильных предприятиях.

В их состав входит оборудование ООО ИПФ «ТексИнж», ГОУ ВПО Ко-

стромского государственного технологического университета, ГНУ ВНИИМЛ

Россельхозакадемии, ОАО «Орелтекмаш», ООО «Промтекс», ОАО «Завод им.

Г.К. Королева», а также РУП СКТБ «Металлополимер» (Республика Беларусь).

mailto:[email protected]


60

Одна часть линий является новой, другая – усеченным вариантом известных

цепочек института химии и растворов (г. Иваново) и ЦНИИЛКА (г. Москва).

Линия ОАО «Легмашдеталь» (г. Тверь) в расчет не принималась, так как со-

держит семь единиц технологического оборудования и является металло- и

энергоемкой и дорогостоящей.

Таблица 5 – Ориентировочная установленная мощность (Nуст) и цена (Ц)

технологических линий (без оборудования вентиляции)

№

п/п Технологические линии (цепочки)

Nуст,

кВт Ц, тыс.

руб. 1 ЧГ-150-ПД + Ч-600-Л + ЛЛ-1-Ч + ЛЛ-2-Ч + МЛЛ-510 (3 шт.) 50 11000

2 МРЛ-1 + МРЛ-2 + РО + конденсер + СОУ 52 11550

3 МРЛ-1 + МРЛ-2 + РО + ТОР-М + конденсер + СОУ 63 14000

4 ЧГ-150-ПД + Ч-600-Л + ВИРМ-0,3Л 35 9000

5 ЧГ-150-ПД + Ч-600-Л + МПЛ-2-3 + ТН-112-01 38 10500

6 ЧГ-150-ПД + МПЛ-2-3 + ТН-112-01 (2 шт.) 32 7000

7 РК-140ЛП + МПЛ-2-3 + ТН-112-01 + РО + конденсер 33 6000

8 МПЛ-2-3 + ТН-112-01 + ТН-112-01 + ЧМД-РВМ

(или ЧМД-РКШ, МВБ-А-01) 26 7500

9 МПЛ-2-3 + ТН-112-01 + ОКВ-1 (или дезинтегратор Д2) +

ТН-112-01 22 3500

10 МПЛ-2-3 + ТН-112-01 + ОКВ-1(или дезинтегратор Д2) + РО + кон-

денсер 35 6000

Примечания – 1. В линию 1 включен модификатор льняной ленты МЛЛ-510, выпуска-

емый ООО «Промтекс».

2. Машины МРЛ-1 и МРЛ-2, входящие в линии 2 и 3, выполнены по заказу Мини-

стерства сельского хозяйства в 2010 году и выпускаются ООО ИПФ «ТексИнж».

3. Машина МПЛ-2-3 – новая универсальная машина для переработки льна, выпуск

которой планируется в ГНУ ВНИИМЛ Россельхозакадемии.

4. Конденсер – выпускается ООО ИПФ «ТексИнж», входит в состав МРЛ-2, может

применяться отдельно.

5. ЧМД-РВМ, ЧМД-РКШ, МВБ-А-01 – тонкие чесальные машины.

Были рассчитаны технико-экономические показатели представленных

линий, отличающихся составом технологического оборудования и ценой, то

есть принята цена на оборудование 100% и 50% (б/у). Существующий в насто-

ящее время рынок цен не позволяет реализовать МЛВ по цене более 35 руб. за

1 кг, поэтому в расчетах принята эта цена. Линии полностью обеспечены сы-

рьем – коротким льноволокном № 3 – по ГОСТ 9493–76, цена его принята 19

руб. за 1 кг. Потери волокна в процессах переработки приняты из [7], а также

по результатам экспериментальных исследований.

Результаты расчета (в данной работе не приводятся) показали, что ни од-

на из линий для производства МЛВ не является рентабельной при цене на сы-

рье (волокно льняное короткое) в 19 рублей за килограмм. Это значит, что це-

на сырья должна быть значительно ниже, снизить ее можно только в условиях

льнозаводов. Вышесказанное подтверждает, что производство модифициро-

ванного льна целесообразно организовывать на льнозаводах, где цена в боль-

61

шинстве случаев будет равна его себестоимости. По данным льнозаводов, се-

бестоимость короткого волокна составляет 13–15 руб. за килограмм, поэтому

далее проведен расчет линий, указанных в таблице 5, при цене короткого во-

локна 14 руб. и неизменной цене реализации МЛВ 35 руб.

Результаты расчета, представленные в таблице 6, показывают, что при

всех рассматриваемых условиях нерентабельными являются линии 1, 5 и 10.

Интересно отметить, что линии 1, 4 и 5, содержащие по две чесальных маши-

ны ЧГ-150-ПД и Ч-600-Л, также в большинстве случаев являются нерента-

бельными. На всех линиях, кроме линий ООО ИПФ «ТексИнж», работа в одну

смену нецелесообразна.

Таблица 6 – Технико-экономические показатели различных линий

производства модифицированного волокна

№

п/п

Технологические линии

(цепочки)

См

ен-

ност

ь

Р, % ОК, лет С/Ст МЛВ,

руб. за 1 кг

100% 50% 100% 50% 100% 50%

1 ЧГ-150-ПД + Ч-600-Л +

ЛЛ-1-Ч + ЛЛ-2-Ч +

МЛЛ-510 (3 шт.)

1

2

3

–47,8

–20,9

–13,7

–33,1

–14,0

–9,1

–

–

–

–

–

–

51,6

42,3

39,8

46,5

39,9

38,2

2 МРЛ-1 + МРЛ-2 + РО +

конденсер+СОУ

1

2

3

3,2

17,0

21,5

8,0

16,9

19,4

21,7

2,3

1,3

8,3

2,0

1,1

33,9

30,0

28,8

32,2

29,1

28,2

3 МРЛ-1 + МРЛ-2 + РО +

ТОР-М + конденсер+СОУ

1

2

3

3,4

5,3

10,2

8,0

9,4

11,4

30,3

9,9

3,5

4.1

1,0

0,6

33,9

33,3

31,7

31,7

31,0

31,0

4 ЧГ-150-ПД + Ч-600-Л +

ВИРМ-0,3Л

1

2

3

–12,0

3,3

8,5

–4,6

7,1

10,3

–

16,0

4,4

–

3,6

1,8

39,2

33,9

32,3

36,6

32,5

31,4

5 ЧГ-150-ПД + Ч-600-Л +

МПЛ-2-3 + ТН-112-01

(2 шт.)

1

2

3

–37,1

–17,7

–12,0

–27,4

–12,6

–8,6

–

–

–

–

–

–

48,0

41,2

39,2

44,4

39,5

3,18

6 ЧГ-150-ПД + МПЛ-2-3 +

ТН-112-01

1

2

3

–15,0

–1,4

2,5

–9,7

1,1

4,0

–

–

9,0

–

16,1

2,7

40,2

35,5

34,1

38,4

34,6

33,6

7 РК-140ЛП + МПЛ-2-3 +

ТН-112-01+РО+конденсер

1

2

3

–6,7

12,1

18,4

0,6

13,7

17,1

–

3,9

1,8

60,6

1,5

0,8

37,0

31,2

29,7

34,8

30,2

29,0

8 МПЛ-2-3 + ТН-112-01 +

ТН-112-01 + ЧМД-РВМ

(или ЧМД-РКШ, МВБ-А-01)

1

2

3

–18,3

–2,3

2,4

13,4

–0,1

3,7

–

–

9,0

–

–

2,7

41,6

35,8

34,2

39,7

35,0

33,7

9 МПЛ-2-3 + ТН-112-01 +

ОКВ-1 (или дезинтегратор

Д2) + ТН-112-01

1

2

3

–14,3

0

4,0

–11,4

1,4

4,9

–

–

3,4

–

7,1

1,4

40,0

35,0

33,6

39,0

34,5

33,3

10 МПЛ-2-3 + ТН-112-01 +

ОКВ-1 (или дезинтегратор

Д2) + РО + конденсер

1

2

3

–32,3

–13,7

–8,0

–26,0

–10,6

–6,3

–

–

–

–

–

–

46,3

39,8

37,9

44,1

38,7

37,2

Примечания – 1. Р – рентабельность продукции.

2. ОК – срок окупаемости.

3. С/Ст – себестоимость модифицированного льноволокна.

62

Наиболее рентабельными и, соответственно, быстро окупаемыми явля-

ются линии ООО ИПФ «ТексИнж», то есть № 2 и 3, отличающиеся наличием

только одной машины – ТОР-М. Однако для приобретения этих линий требу-

ются значительные денежные средства – более 11 млн. руб. (таблица 5).

Целесообразными при 2- и 3-сменном режиме работы также являются

линии 6, 7, 8, 9, в которые входит машина для переработки льна МПЛ-2-3. Ес-

ли линии являются рентабельными и окупаемыми, то следующим важным

этапом в современных экономических условиях является выбор оборудования

по его цене и установленной мощности. Наиболее привлекательными с этой

точки зрения являются линии 6, 7, 8 и 9 (таблица 5), так как они значительно

(в 2–2,5 раза) дешевле и во столько же раз меньше потребляют электрической

энергии, нежели линии 2 и 3.

Расчет ТЭП при цене сырья 15 руб. за килограмм показал, что ситуация

кардинально меняется и рентабельными уже являются только линии 2, 3 и 7.

Выводы

1. Производство модифицированного волокна является рентабельным при

стоимости сырья (волокна льняного короткого) не более 14–15 руб. за кило-

грамм.

2. Для большинства рассмотренных линий работа в одну смену является

нерентабельной.

3. Наиболее целесообразными являются линии для получения модифици-

рованного льноволокна ООО ИПФ «ТексИнж», а также включающие машину

для переработки льна МПЛ-2-3.


1. Живетин, В.В. Лен и его комплексное использование / В.В. Живетин, Л.Н. Гинзбург,

О.М. Ольшанская. – М.: Информ-знание, 2002. – 400 с.

2. Пашин, Е.Л. Перспективы научного обеспечения первичной обработки льна / Е.Л. Пашин //

Вестник РАСХН, 2004. – № 5. – С. 11-12.

3. Пашин, Е.Л. Энергосберегающая технология переработки отходов трепания льна /

Е.Л. Пашин, В.В. Щечкин, С.Н. Разин, Т.Ю. Смирнова // Вестник РАСХН, 2007. – № 6. –

С. 82-84.

4. Корабельников, Р.В. Развитие теории и технологии получения короткоштапельного льня-

ного волокна: монография / Р.В. Корабельников. – Кострома: Изд-во КГТУ. – 2005. – 139 с.

5. Новиков, Э.В. Углубленная переработка волокна на льно- и пенькозаводах: технологии и

оборудование: учебное пособие / Э.В. Новиков. – 2-е изд., перераб. и доп. – Кострома: Изд-во

Костром. гос. технол. ун-та, 2010. – 128 с.

6. Выбор практиков // Курьер. Легкая промышленность. – 2011. – № 5. – С. 11-12.

7. Нормы угаров и распределение их по переходам льнопрядильного производства. – М.:

ЦНИИИТЭИЛП, 1987. – 22 с.

63

УДК 677.051

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЬНА

В ОДНОТИПНОЕ, КОРОТКОЕ И МОДИФИЦИРОВАННОЕ ВОЛОКНО

А.В. Безбабченко, Э.В. Новиков, к.т.н., доц., А.Р. Корабельников, д.т.н., проф.




г. Тверь, Российская Федерация, e-mail: [email protected]



г. Кострома, Российская Федерация, e-mail: [email protected]

Для льнозаводов актуально снижение себестоимости переработки льна в

однотипное, короткое и модифицированное льняное волокно (далее – МЛВ).

Производство МЛВ целесообразно также организовывать на льнозаводах, что

подтверждается существующей практикой. В настоящее время линии для по-

лучения однотипного и короткого волокна КПАЛ, АКЛВ-1 и АКЛВ-1-01,

установленные на льнозаводах, достаточно производительны, но являются ме-

талло- и энергоемкими, не позволяют изменять в широких пределах характе-

ристики вырабатываемого волокна (например, среднюю массодлину) и имеют

высокую цену. Линии же для производства МЛВ на льнозаводах также не ис-

пользуются из-за повышенной материало- и энергоемкости и перерабатывают

только короткое волокно (далее – КЛВ), реже – отходы трепания в МЛВ, что

не позволяет обрабатывать нормальную и низкономерную льнотресту, путани-

ну и ленту различного качества. Кроме того, существующие линии по произ-

водству МЛВ [1–7] не обеспечивают рентабельности производства из-за удо-

рожания их эксплуатации и стоимости всей линии в целом.

Из приведенного выше следует, что необходимо иметь универсальную

технологию и в целом линию для переработки сырья, полуфабрикатов и гото-

вой продукции в однотипное, короткое или модифицированное волокно. Они

должны быть адаптированы к отечественным льнозаводам, доступны по цене

и достаточно производительны, то есть позволять при низких затратах произ-

водить указанные волокна требуемого качества.

Предлагаемая технология переработки стеблей и различных видов сырья

льна в однотипное, короткое и МЛВ представлена на рисунке 23. В основу

технологии положена механическая модификация сырья и полуфабрикатов в

универсальной машине переработки льна (МПЛ) [8, 9]. Ее экспериментальная

установка (рисунок 24) проводит обработку стеблей, волокна льна в массе и

ленте. В машине применен принцип высокоскоростного трепания, имеющий

место в модификаторе МЛЛ-510 [7].

МПЛ содержит устройство питания и промина в виде рифленых вальцов,

камеру с рабочими органами и систему отвода волокнистой массы.



64

Рисунок 23 – Схема предлагаемой универсальной технологии получения

однотипного, короткого и модифицированного волокна

из различных видов сырья льна

а) треста льняная нормальной степени вылежки; б) треста льняная перележалая; в) отходы

трепания из недолежалой тресты; г) волокно льняное короткое;

д) льняная лента после грубочесальной машины ЧГ-150-ПД

Рисунок 24 – Вид экспериментальной установки МПЛ с различным сырьем на входе

После МПЛ проводится очистка полученного волокна в действующих на

льнозаводах трясильных машинах. В результате получается линия, включаю-

щая МПЛ и две трясильных машины ТН-112 (ТГ-135Л, ТЛ-135, Т-150Л или

МТ-1,3).

Настоящие исследования являются частью общей работы, проводимой в

направлении снижения себестоимости переработки льна. В работе исследует-

ся технология переработки льна, в частности изучается возможность перера-

Трясильная

машина (2 шт.) МПЛ

Отходы трепания,

КЛВ №№ 2, 3, 4 и 6

Однотипное,

короткое или

модифицированное

льноволокно

Лента льняная

грубого, тонкого

чесания или после

ленточных машин

Льносолома, льнотреста

различной степени

вылежки и низкономер-

ная, путанина

а) б) в)

г) д)

65

ботки льняной тресты, отходов трепания льна, короткого волокна и льняной

ленты в однотипное, короткое и модифицированное волокно.

Проведены лабораторные исследования, в которых обрабатывались 5 ви-

дов сырья (рисунок 24): льняная треста нормальной степени вылежки и пере-

лежалая номеров 1,25 и 1,00 соответственно; отходы трепания из недолежалой

льнотресты; волокно льняное короткое № 3; льняная лента, полученная на

грубочесальной машине ЧГ-150-ПД из волокна льняного короткого № 3. Пе-

реработка велась при скорости питания МПЛ 5 м/мин. и частоте вращения ра-

бочих органов n = 1000, 1500, 1900 мин–1

. Влажность сырья во время обработ-

ки составляла 11–12%. После МПЛ и трясильных машин у полученного во-

локна по методикам [10] определялись следующие характеристики: средняя

массодлина; средневзвешенная линейная плотность и массовая доля костры

(таблица 7).

Таблица 7 – Характеристики сырья и полученного волокна

Характеристики Исходное

сырье

n,

мин–1

После

МПЛ

После трясильных

машин

1 2 3 4 5

Треста льняная № 1,25 (нормальной степени вылежки)

1. Средняя массодлина, мм 880 1000 132,7 84,1*

1500 125,4 67,8*

2. Средневзвешенная линейная

плотность, текс – 1000 5,8 5,1*

1500 5,1 5,1*

3. Массовая доля костры, % 66 1000 70,0 23,0*

1500 59,0 22,0*

Треста льняная № 1,00 (перележалая)

1. Средняя массодлина, мм 660 1500 96,8 без изменения**

1900 88,4 без изменения**


плотность, текс – 1500 5,7 без изменения**


3. Массовая доля костры, % 64 1500 60 7,5**

1900 50 7,5**

Отходы трепания льна из недолежалой льнотресты


1900 117,8 91,6*


плотность, текс 5,6 1500 5,5 5,4*

1900 5,3 5,1*

66


1 2 3 4 5

3. Массовая доля костры, % 60 1500 50 29,0*

1900 47 22,0*

Волокно льняное короткое № 3


1900 112,0 94,0*


плотность, текс 9,1 1500 5,0 5,7*

1900 5,2 5,3*

3. Массовая доля костры, % 17,7 1500 17,1 9,0*

1900 17,0 12,0*

Лента льняная из тресты нормальной степени вылежки

(после грубочесальной машины ЧГ-150-ПД)

1. Средняя массодлина, мм 96,7 1500 76,6 без изменения**



плотность, текс 3,2 1500 2,8 без изменения**


3. Массовая доля костры, % 16,0 1500 13,0 4,0

1900 12,0 2,0

* Трясильные машины с нижним гребенным полем.

** Машины с верхним полем.

Из результатов следует, что экспериментальная установка машины спо-

собна перерабатывать лен в любой его форме и получать различное по каче-

ству модифицированное волокно. Например, из тресты различной степени вы-

лежки можно получать МЛВ со средней массодлиной 130–90 мм и массовой

долей костры 8–23%, что соответствует характеристикам как модифицирован-

ного, так и короткого волокна [11].

Из отходов трепания также можно получать короткое и модифицирован-

ное волокно. Из КЛВ и льняной ленты эффективно получать волокно, более

освобожденное от костры, так как по результатам экспериментов массодлина,

линейная плотность и массовая доля костры имеют более низкие значения,

например, массовая доля костры – 2–12%. Питание МПЛ лентой эффективно

как по поточности и производительности, так и по качеству волокна.

Из вышесказанного следует, что, имея предлагаемую технологию и обо-

рудование для ее реализации, можно получать МЛВ различной длины, линей-

ной плотности и степени очистки. Применение трясильных машин суще-

ственно снижает массовую долю костры. В отличие от других линий модифи-

67

кации предлагаемая имеет минимальное число машин, может перерабатывать

различное сырье, является экономичной, так как снижает энергоемкость тех-

нологических операций, недорога в эксплуатации. Волокно, полученное в ис-

следованиях, может быть далее переработано в нетканые материалы различно-

го назначения, вату, шумоизоляционные и огнезащитные утеплители, целлю-

лозу, а также в волокно высокой степени очистки для производства ценных

бумаг, пороха, фрикционных изделий и смесовых пряж.

Выводы

Для предприятий первичной обработки лубяных волокон предложена

универсальная малозатратная технология и состав технологического оборудо-

вания для переработки льна в однотипное, короткое и модифицированное во-

локно с различными характеристиками.


1. Пашин, Е.Л. Совершенствование технологии механической модификации льна: моногра-

фия / Е.Л. Пашин, Т.Ю. Смирнова, С.Н. Разин. – М.: Россельхозакадемия, ГНУ ВНИИЛК,

2004. – 140 с.

2. Живетин, В.В. Лен и его комплексное использование / В.В. Живетин, Л.Н. Гинзбург,

О.М. Ольшанская. – М.: Информ-знание, 2002. – 400 с.

3. Корабельников, А.Р. Развитие теории и технологии получения короткоштапельного льня-

ного волокна: монография / А.Р. Корабельников. – Кострома: Изд-во Костромс. гос. технол.

ун-та, 2005. – 139 с.

4. Разин, С.Н. Теоретические основы совершенствования механической модификации льна:

монография / С.Н. Разин, Е.Л. Пашин. – Кострома: Изд-во Костромс. гос. технол. ун-та,

2005. – 156 с.

5. Пашин, Е.Л. Энергосберегающая технология переработки отходов трепания льна /

Е.Л. Пашин, В.В. Щечкин, С.Н. Разин, Т.Ю. Смирнова // Вестник Рос. акад. с.-х. наук. –

2007. – № 6. – С. 82-84.

6. Повышение эффективности льняного комплекса АПК: рекомендации / И.И. Круглий,

Е.Л. Пашин. – М: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. – 96 с.

7. Модификатор льняной ленты марки МЛЛ-510: паспорт 248.00.00.000 ПС. – 26 с.

8. Установка для предварительной модификации короткого льноволокна / А.В. Безбабченко

[и др.] // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2010. – № 8. – С. 25-26.

9. Новиков, Э.В. Углубленная переработка волокна на льно- и пенькозаводах: технологии и

оборудование: учебное пособие / Э.В. Новиков. – 2-е изд., перераб. и доп. – Кострома: Изд-во

Костром. гос. технол. ун-та, 2011. – 128 с.

10. Борухсон, Б.В. Товароведение лубяных волокон: учебное пособие / Б.В. Борухсон, В.В. Го-

родов, А.Г. Скворцов. – М.: Легкая индустрия, 1974. – 348 с.

11. Новиков, Э.В. О свойствах короткого льноволокна и очесов / Э.В. Новиков, И.Н. Алтухо-

ва, А.В. Безбабченко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2011. – № 5. –

С. 12-13.

68

УДК 677.051

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВОЗДУХА, ЕГО НАПРАВЛЕНИЯ

И ПЛОТНОСТИ ЛЬНОТРЕСТЫ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ

КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ

А.В. Безбабченко, Т.П. Чекренева,

И.Н. Алтухова, В.А. Романов, Э.В. Новиков, к.т.н., доц.




г. Тверь, Российская Федерация, e-mail: [email protected]



г. Кострома, Российская Федерация, e-mail: [email protected]

При разработке и эксплуатации сушильных машин для льняной тресты

необходимо принимать скорость агента сушки. Она должна быть такой, чтобы

затраты электрической энергии были минимальными, а сушка проводилась

при минимальном времени. Последний показатель обеспечит создание машин

с небольшими габаритами, а следовательно, с низкой стоимостью. Подача

агента сушки вдоль стеблей может быть со стороны комлей или вершин. Из-

вестно [1, 2, 3], что направление движения воздушного потока имеет большое

значение.

При постоянном направлении воздуха, например, со стороны комлей

возможна их пересушка и недосушка вершин. Для обеспечения равномерно-

сти сушки по длине стеблей, как известно, целесообразно в процессе сушки

изменять направление движения воздуха по отношению к материалу – реверс

воздуха.

Целью представленных исследований является определение влияния ско-

рости воздуха, его направления и плотности загрузки на продолжительность

сушки льняной тресты при продувке льнотресты вдоль стеблей.

Для выяснения этого проведен полный факторный эксперимент, в кото-

ром изучалась реверсивная подача агента сушки, то есть подача его сначала со

стороны комлей, затем со стороны вершин. Для сравнения изучался процесс

сушки без реверса. Схема укладки льнотресты в сушильную камеру и подачи в

нее агента сушки при эксперименте показана на рисунке 25.

Сушка проходила при следующих параметрах: начальной температуре

агента сушки 60оС и среднем ее значении при эксперименте 63

оС, средней от-

носительной влажности агента сушки 10%, степени рециркуляции воздуха 4,4.

Верхняя крышка сушильной камеры была наклонена (рисунок 25) так, что вы-

сота Н1 = 110 мм, Н2 = 90 мм, длина стеблей льнотресты составляла 790 мм. В

эксперименте изменялись скорость воздуха на входе в материал 4, 6 и 4 м/с, а

также плотность загрузки льнотресты в сушильную камеру 3 и 6 кгс м/м2.

Относительная гарантийная ошибка опыта не превышала 10%.



69

1 2

агентсушки

К В

t1 t2

а)

1 2

агентсушки

КВ

t1 t2

б)

а) направление воздуха от комлей (К) к вершинам (В);

б) направление воздуха от вершин (В) к комлям (К)

1 – сушильная камера; 2 – ограждающая верхняя крышка камеры

Рисунок 25 – Схема укладки льнотресты в сушильную камеру

и подачи в нее агента сушки

Результаты эксперимента представлены на рисунках 26 и 27, из которых

видно, что скорость воздуха оказывает существенное влияние на продолжи-

тельность сушки при продувке тресты вдоль стеблей. При сушке тресты с

плотностью 6 кгс м/м2 от влажности 30% до 14% увеличение скорости воздуха

с 4 до 8 м/с как при реверсе, так и без него приводит к уменьшению продол-

жительности сушки в среднем на 8,7 мин., то есть в 2,4 раза. Наибольшее

снижение времени сушки имеет место при увеличении скорости воздуха с 4 до

6 м/с – в 1,6–1,8 раза, а с 6 до 8 м/с – в 1,2–1,5 раза. Аналогичное влияние ско-

рости наблюдается при плотности загрузки льнотресты 3 кгс м/м2, но только

при увеличении ее с 4 до 6 м/с. Повышение скорости агента с 6 до 8 м/с при

этой плотности снижает продолжительность не более чем в 1,3 раза, а при ре-

версе в данном эксперименте скорость вообще не оказала влияния на время

сушки. В целом при плотности загрузки тресты 3 кгс м/м2 продолжительность

сушки снижается в 1,6–1,8 раза.

Вр

емя

суш

ки

, м

ин

.

а)

Вр

емя

суш

ки

, м

ин

.

б)

Скорость воздуха, м/с Скорость воздуха, м/с

без реверса; с реверсом без реверса; с реверсом

а) при плотности загрузки 6,0 кгс/м2; б) при плотности загрузки 3,0 кгс/м

2 ;

Рисунок 26 – Изменение продолжительности сушки тресты в зависимости

от скорости агента и направления воздуха (влажность тресты 30–14%)

4,4 4,5

6,3

3,4

4,5

7,2

2

3

4

5

6

7

8

4 6 8

12,9

7,1

5,8

7,2

10,5

17,4

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

4 6 8

70

Вр

емя

су

шк

и,

ми

н.

а)

Вр

емя

су

шк

и,

ми

н.

б)

Скорость воздуха, м/с Скорость воздуха, м/с

6,0 кгс/м2; 3,0 кгс/м

2 6,0 кгс/м

2; 3,0 кгс/м

2

а) без реверса; б) с реверсом

Рисунок 27 – Изменение продолжительности сушки льняной тресты

в зависимости от плотности загрузки льнотресты (влажность тресты 30–14%)

Исходя из проведенного эксперимента можно утверждать, что скорость

подачи воздуха в материал ниже 6 м/с при данном способе и условиях сушки

нецелесообразна, а наиболее эффективна скорость 8 м/с.

Анализируя влияние направления агента сушки (рисунок 26), можно от-

метить следующее. Реверсивная подача воздуха в сравнении с подачей без ре-

верса увеличивает продолжительность сушки в среднем в 1,4 раза, причем чем

выше скорость воздуха, тем это соотношение уменьшается. Кроме того, это

соотношение стремится к единице при плотности загрузки 3 кгс м/м2.

Плотность загрузки льнотресты также существенно влияет на продолжи-

тельность процесса (рисунок 27), то есть с ее увеличением с 3 до 6 кгс м/м2

продолжительность увеличивается 1,5–2,4 раза.

В итоге по результатам эксперимента определено, что лучше применять

скорость подачи агента сушки в льнотресту, равную 8 м/с. Однако при этом

возможно нежелательное перемещение материала на транспортере за счет воз-

душного потока, что может привести к нарушению целостности слоя и зацеп-

лению стеблей за выступающие части машины. Поэтому нами далее изучался

вопрос о том, будет ли происходить перемещение льнотресты в сушильной

камере при скорости воздуха выше 8 м/с.

Для этого проведен эксперимент, в котором подготовленный опытный

сноп льнотресты загружен в сушильную камеру с начальным и конечным по-

перечным сечением соответственно 260×200 мм и 150×200 мм на сплошную

фанерную горизонтальную поверхность, где на него воздействовал воздух.

Эксперимент проходил при влажности льнотресты 12% и плотности ее загруз-

ки 3,3 кгс м/м2, расходе и скорости воздуха 1610 м

3/ч и 8,6 м/с соответственно.

Плотность загрузки льнотресты выбрана с учетом исследований ее в действу-

ющих сушильных машинах на льнозаводе. Было проведено пять опытов с

продолжительностью продувки в каждом 10 минут.

71

Исследования показали, что при средней скорости 8,6 м/с сдвиг льно-

тресты вдоль сушильной камеры составил от 15 до 90 мм, средний сдвиг – 43

мм, поэтому можно заключить, что скорость агента сушки более 8 м/с приме-

нять для исследуемого способа сушки не следует.

Выводы

1. Увеличение скорости воздуха с 4 до 8 м/с сокращает продолжитель-

ность сушки до 2,2–2,4 раза, причем с уменьшением плотности загрузки льно-

тресты это соотношение снижается.

2. При продувке льнотресты вдоль стеблей скорость подачи воздуха ниже

6 м/с применять нецелесообразно, наиболее эффективно принять скорость в

интервале 6–8 м/с.

3. Реверсивная подача воздуха в льнотресту увеличивает продолжитель-

ность сушки в сравнении с сушкой без реверса в среднем в 1,4 раза, с увели-

чением скорости воздуха это соотношение уменьшается.

4. Увеличение плотности загрузки льняной тресты на транспортер су-

шильной машины с 3 до 6 кгс м/м2 увеличивает продолжительность процесса

в зависимости от скорости воздуха и его направления движения в 1,5–2,4 раза.


1. Хомуцкий, Н.Д. Исследование процесса сушки льноволокнистых материалов: дис. … докт.

техн. наук / Н.Д. Хомуцкий. – Кострома, 1964. – 410 с.

2. Фальковский, И.М. Сушка и увлажнение лубоволокнистых материалов / И.М. Фальков-

ский. – М-Л.: Гизлегпром, 1951. – 343 с.

3. Чащин, В.Т. Сушка и сушилка на льнозаводах / В.Т. Чащин, Л.И. Мямлин. – М-Л.: Гизлег-

пром, 1949. – 285 с.

УДК 677.11:548.75

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОЧНОСТИ ЛЬНОТРЕСТЫ

МЕТОДОМ БЛИЖНЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

В.Г. Дроздов, к.т.н. проф., А.Е. Мозохин, аспирант Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования



На сегодняшний день стремление к интенсификации труда, снижению

энергоемкости процессов, реализуемых на предприятиях первичной обработ-

ки льна, приводит к потере технологического качества льнотресты и уменьше-

нию выхода длинного волокна. Низкий выход длинного волокна обусловлен

рядом причин, учтя которые, можно оптимизировать технологический процесс

переработки тресты. Одним из путей повышения выхода является разработка

системы автоматического контроля параметров слоя льнотресты, что позволит

оперативно получать сведения об их изменении и оптимизировать процесс об-

работки сырья.

72

Существующая рулонная технология уборки льна характеризуется высо-

кой варьируемостью параметров льнотресты как между рулонами, так и по

длине рулона. Для того чтобы корректно реагировать на их изменение, нужно

оперативно получать информацию о состоянии льнотресты в потоке. Имеются

многочисленные методы измерения параметров волокнистых, дробленых, зер-

нистых, пленочных и других материалов. Но из всевозможных вариантов не-

прерывного контроля параметров льнотресты в потоке безоговорочно лиди-

руют бесконтактные методы. В промышленности применяются оптический,

сверхвысокочастотный и нейтронный методы измерения [1]. На сегодня они

наиболее перспективны и востребованы для контроля параметров сыпучих и

волокнистых материалов на поточных линиях.

Анализ бесконтактных методов [2, 3] контроля разрозненных технологи-

ческих параметров льнотресты в потоке свидетельствует о преимуществе оп-

тического метода инфракрасной спектроскопии. Его принцип заключается в

следующем. Любой технологический параметр, будь то влажность, отделяе-

мость, прочность и т. д., определяется набором групп органических молекул,

качественно и количественно характеризующих свойства исследуемого сырья.

Например, влажность характеризуется наличием гидроксильных групп и мо-

лекул воды, а отделяемость – содержанием пектинов и целлюлозных соедине-

ний. Колебаниям функциональных групп органических молекул соответству-

ют полосы поглощения в определенных областях ИК-спектров. Эти функцио-

нальные группы могут быть идентифицированы на основании их полос по-

глощения. Идентификация возможна, так как молекулярные колебания опре-

деленной функциональной группы не распространяются на остальные части

молекулы [1, 3].

Преимущество ближней инфракрасной области по отношению к осталь-

ным областям спектра также очевидно. Во-первых, основными высокомолеку-

лярными компонентами льнотресты являются полисахариды, а ближняя ин-

фракрасная область имеет наиболее подходящий диапазон при исследовании

протеиновых полимеров. Во-вторых, в отличие от среднего ИК-диапазона

наблюдается минимальное влияние окружающей среды. В-третьих, отсутству-

ет задача подготовки образца при исследовании [4, 5]. Напротив, спектр сред-

них инфракрасных частот у необработанных натуральных волокон трудно из-

мерить из-за сильного рассеивания ими света.

Ранее в работах А.С. Ефремова [6] и А.А. Каткова [7] были описаны ха-

рактеристические длины волн, на которых возможен автоматический контроль

влажности и отделяемости льнотресты. Нами проведены исследования с це-

лью расширения поиска возможных вариантов использования бесконтактного

и неразрушимого метода Фурье БИК-спектрометрии.

Для проведения опытов на лабораторном спектрофотометре СФ-256БИК,

выпускаемом Санкт-Петербургским заводом «ЛОКОФОТОНИКА», была со-

ставлена методика (рисунок 28).

73

Рисунок 28 – Методика заготовки проб, проведения экспериментов и обработки

результатов при работе со спектрофотометром СФ-256БИК

74

Опираясь на со-

ставленную методику,

был проведен ряд экспе-

риментов на СФ-

256БИК, направленных

на поиск взаимосвязи

технологических пара-

метров льнотресты и ве-

личины направленного

пропускания инфра-

красного излучения. Ис-

следование прочности

производилось в диапа-

зоне частот поглощения

от 1000 нм до 1500 нм. В

качестве образцов была

подготовлена льнотре-

ста разных цветов (свет-

лая, серая и темная), что

соответствует различной

прочности льнотресты,

и в лабораторных усло-

виях определена их раз-

рывная нагрузка. При

проведении опытов учи-

тывался тот факт, что

прочность меняется по

длине стебля. Анализ

проводился отдельно по

вершинной, комлевой и

серединной частям

стебля.

Предварительно

обработанные инфра-

красные спектры льно-

тресты различной проч-

ности приведены на ри-

сунке 29. Величина раз-

рывной нагрузки льно-

тресты определяется

наличием полимерных

связей молекул целлю-

лозы, качественный и

количественный состав

Рисунок 29 – Качественная зависимость прочности

льнотресты на длине волны в 1200 (1210) нм от величины

направленного пропускания инфракрасного излучения

75

которых варьируется в зависимости от типа тресты, условий ее хранения,

транспортировки и т.д. В связи с этим интересующая нас область спектра по-

глощения лежит в интервале частот от 1195 нм до 1215 нм. Анализ обобщен-

ных графиков в этой области показывает закономерность изменения амплиту-

ды спектров льнотресты различной прочности на фиксированной длине вол-

ны. Более того, данная закономерность изменения амплитуды спектра на

длине волны в 1200 (1210) нм для образцов разной прочности наблюдается по

всей длине стебля. Существенных изменений в проявлении закономерности по

длине стебля нет. В большинстве случаев просматривается не только каче-

ственная, но и частично количественная закономерность, отображенная при-

ращением амплитуд спектров. Выводы

Итогом проведенной работы стало экспериментальное доказательство ка-

чественной зависимости прочности льнотресты на фиксированной длине вол-

ны в 1200 (1210) нм от величины направленного пропускания инфракрасного

излучения. Литература

1. Мухитдинов, М.М. Оптические методы и устройства контроля влажности / М.М. Мухитди-

нов, Э.С. Мусаев. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 96 с.

2. Булатов, М.И. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа / М.И. Бу-

латов, И.П. Калинкин. – Л.: Химия, 1986. – 432 с.

3. Катков, А.А. Обоснование возможности автоматического контроля влажности тресты ме-

тодом ИК-спектрометрии / А.А. Катков, В.Л. Бронза // Изв. вузов. Технология текстильной

промышленности. – 2007. – №4. – С. 119-121.

4. Голубев, В.Н. Пектин: химия, технология, применение: учебное пособ. / В.Н. Голубев,

Н.П. Шелухина. – М.: РАТН ИЭЧ, 1995. – 373 с.

5. Гурусова, А.А. Влияние химического состава и структуры льняных волокон на их качество

и основные принципы построения технологии получения тресты с применением химиче-

ских реагентов: дис. … канд. техн. наук / А.А. Гурусова; Костромской гос. технол. ун-т. –

Кострома, 1989. – 251 с.

6. Ефремов, А.С. Определение отделяемости льнотресты методом ИК-спектрометрии ближне-

го диапазона / А.С. Ефремов – М.: ВИНИТИ, 2008. – 5 с.

7. Катков, А.А. Обоснование возможности контроля влажности тресты при ее механической

обработке / А.А. Катков, В.Г. Дроздов // Научные труды молодых ученых КГТУ. – 2005. –

Вып. 6. – С. 19-23.

УДК 677.021.151.256

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ БИЛЬНОЙ ПЛАНКИ

С УЧЕТОМ СИЛ НАТЯЖЕНИЯ ПРЯДЕЙ ПРИ ТРЕПАНИИ ЛЬНА

М.С. Енин, к.т.н., Е.Л. Пашин, д.т.н., проф., С.Е. Маянский, к.т.н., доц. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования



На начальных этапах процесса трепания льна требуются щадящие воз-

действия на обрабатываемые пряди при одновременном обеспечении благо-

приятных условий для удаления костры. Такие начальные этапы примени-

76

тельно к каждому из участков льна (комлевому и вершиночному) могут реали-

зовываться либо в отдельной подготовительной секции трепальной машины,

либо в обычной трепальной секции.

С этой целью была предложена конструкция многокромочного била для

трепания льна, представляющая собой совокупность бильных планок, распо-

ложенных с зазором, рабочие кромки которых выступают друг относительно

друга [1]. В работе [2] исследовали закономерности формирования сил давле-

ния на кромки таких бил.

Цель данного исследования – выявление условий силового нагружения

закостренной пряди при трепании с использованием упомянутого многокро-

мочного била. Особенностью являлся учет факта негативного влияния жест-

кого элемента (костры), расположенного на пряди, на увеличение сил натя-

жения.

Воспользуемся известной моделью А.М. Ипатова [3] для определения от-

ношения натяжений в сбегающей T и набегающей T0 ветвях пряди сырца с

жестким элементом (костринкой) на кромке бильной планки:

)()(

)()(

sinсos

sincos

0

f

f

T

Tn , (1)

где γ – угол обхвата кромки прядью (рисунок 30);

f – коэффициент трения пряди по

кромке (из [4] принимаем

f = 0,15).

При рассмотрении изучаемого явле-

ния без жесткого элемента (костринки)

можно применить известное уравнение

Эйлера:

feT

Tn

0

. (2)

Моделирование величины n в зави-

симости от угла обхвата γ по зависимо-

стям (1) и (2) позволило получить графи-

ки, представленные на рисунке 31.

Из графиков следует, что при наличии костры в обрабатываемой пряди

(кривая 1) величина n увеличивается интенсивнее с ростом угла обхвата по от-

ношению к сравниваемому варианту. Для исключения условий повышенного

нагружения прядей примем, что различия в усилиях натяжения не должны

превышать 10%. Это достигается при угле обхвата γкр.

Было доказано, что радиус кромки била для исключения отлета пряди не

должен превышать 25 мм. Принимаем во внимание, что для свободного про-

хождения костринки расстояние t между кромками должно быть не менее

10 мм [2]. Значит, число планок на многокромочном биле можно принять рав-

ным пяти.

Рисунок 30 – Схема взаимодействия

рабочей кромки бильной планки

с прядью при наличии на ней

жесткого элемента

77

Отн

ош

ени

е н

атя

жен

ий

n

Угол обхвата γ, град.

Рисунок 31 – Изменение натяжений пряди с увеличением угла обхвата

Зная предельный угол обхвата γкр по

схеме (рисунок 30 и 32), можно опреде-

лить значения вылета выступающей

кромки h1 относительно соседних при ис-

пользовании многокромочного била:

2

1

крtg

th , (3)

где t = 10 мм – расстояние между плоско-

стями соседних планок, величина ко-

торого обоснована в [2], исходя из

условий наиболее вероятного про-

хождения между ними костры.

Значение вылета h2 можно найти аналитическим или графическим спосо-

бом из уравнения:

022

2

22

121

2 cosththhht . (4)

Тогда из (3) и (4) значение вылета составит: h1 = 2,7 мм; h2 = 10 мм.

Полученные результаты можно использовать при обосновании парамет-

ров била барабана в подготовительной секции трепальной машины, предло-

женной в [5] и реализующей процесс одностороннего трепания. Дано обосно-

вание конструкции многокромочного била для трепания льна, использование

которого в машине для предварительной обработки льняного сырца [5] позво-

лит в условиях минимального отлета пряди при одностороннем трепании ис-

ключить повышенный рост натяжения пряди и обеспечить условия удаления

из нее костры.

Рисунок 32 – Схема взаимодействия

зажатой пряди с многокромочным

билом

1. С жестким

элементом

2. По формуле

Эйлера

78


1. Барабан трепальной машины для обработки лубяных волокон: пат. 2151222 Рос. Федера-

ция, МПК D 01 B 1/16 , D 01 B 1/26. / А.Б. Лапшин, Е.Л. Пашин, С.М. Вихарев; заявитель:

Костромской гос. технологический ун-т. – Заявл. 26.11.1999, опубл. 20.06.2000 // Изобрете-

ния. Полезные модели / Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патен-

там и товарным знакам. – 2003. – № 23. – С. 86.

2. Вихарев, С.М. Совершенствование конструкции и технологических параметров машины

для трепания льна: дис. … канд. техн. наук: 05.19.02 / С.М. Вихарев. – Кострома, 2003.

3. Ипатов, А.М. Теоретические основы механической обработки стеблей лубяных культур:

учеб. пособие для вузов / А.М. Ипатов. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 144 с.

4. Синицына, М.А. Исследование трения лубоволокнистых материалов в приложении к тех-

нологическим процессам первичной обработки: дис. …канд. техн. наук / М.А. Синицына. –

Кострома, 1970.

5. Енин, М.С. Разработка и обоснование параметров процесса и машины для предваритель-

ной обработки льняного сырца: дис. …канд. техн. наук: 05.19.02, 05.02.13 / М.С. Енин. – Ко-

строма, 2010.

УДК 677.1/2

ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

НОВОГО СПОСОБА ТЕРМОВЛАЖНОСТНОЙ ПОДГОТОВКИ

ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ

Е.Л. Пашин, д.т.н., проф., Н.В. Киселев, д.т.н., проф., Ю.В. Васильев, аспирант




Важнейшим направлением по-

вышения эффективности отрасли

первичной обработки льна является

снижение производственных затрат

при получении льноволокна. Анализ

структуры себестоимости продукции

льнозаводов (рисунок 33) позволяет

сделать заключение о значительных

затратах, связанных с энергоресур-

сами.

Детальное изучение характера

распределения энергозатрат по отдельным технологическим составляющим

выявило доминирование затрат на сушку льнотресты (рисунок 34).

Существующая сушильная машина для стланцевой льнотресты СКП-1-

10ЛУ предназначена для подсушки стеблей от 25 до 10–11% влажности. Она

имеет длину 22 м, ширину 2,8 м и высоту 3,2 м. Масса машины – 23,5 т. По-

требляемая мощность – 14 кВт, установочная мощность электродвигателей –

29,2 кВт.

2005

1

23

4

5

1 – сырье; 2 – энергия; 3 – оплата труда;

4 – амортизация; 5 – прочее

Рисунок 33 – Структура себестоимости

волокна на льнозаводах

79

1 – транспортер; 2 – сушильная машина; 3 – МТА; 4 – недоработка ТЛ-40; 5 – тря-

сильная машина; 6 – сушильная машина; 7 – КПАЛ; 8 – пресс; 9 – пневмотранспорт

Рисунок 34 – Удельный вес энергозатрат на производство

длинного и короткого волокна, %

Наряду с указанной металло- и энергоемкостью, в последнее время при

использовании этой сушильной машины стал проявляться еще один ее недо-

статок – неэффективная сушка льнотресты, поставляемой на льнозаводы в ру-

лонах, длина стеблей в которых значительно варьируется.

В этой связи появилась необходимость поиска новых технических реше-

ний, исключающих указанные недостатки и повышающих эффективность ис-

пользования теплоносителя при сушке неоднородной по свойствам и структу-

ре тресты.

Проведенные на кафедре производства льняного волокна Костромского

государственного технологического университета исследования позволили

предложить новые технические и технологические решения по совершенство-

ванию конструкции сушильной машины. На основе проведенного анализа бы-

ли сформулированы направления повышения эффективности сушки стланце-

вой льняной тресты:

сочетание движения теплоносителя вдоль стеблей с горизонтальным

расположением их на транспортере сушильной машины;

интенсификация сушки средних частей длины стеблей за счет увеличе-

ния скорости теплоносителя путем использования переменного сечения камеры

и иных приемов (например, лучшего прогрева средней части длины стеблей);

недосушка концевых участков стеблей или (что более предпочтительно)

их увлажнение.

Эти предложения явились основой новых технических и технологических

решений по совершенствованию конструкции сушильной машины. Предложе-

но модульное исполнение сушильной машины (рисунок 35). Это необходимо

для рационального использования потенциала сушильного агента по принци-

пу противотока и повышения производительности. В последних модулях мо-

80

гут быть установлены устройства увлажнения концевых участков стеблей с

применением воды или пара для уменьшения их повреждения при трепании.

Схема расположения слоя, перемещения теплоносителя и элементы конструк-

ции машины представлены на рисунке 36.

Рисунок 35 – Вариант исполнения сушильной машины в модульном виде

Начата реализация наиболее эффективных и простых решений, создан

макетный образец модуля сушильной машины (рисунок 37).

Рисунок 36 – Поперечный разрез

сушильной машины

Рисунок 37 – Макетный образец

сушильной машины

Проведены поисковые экспериментальные исследования по технологиче-

ской эффективности новой схемы сушки. Используя недолежалую стланцевую

тресту, в сравнении были изучены три варианта сушки: 1 – существующая

схема, 2 – новая схема, 3 – новая схема с увлажнением концевых участков. В

качестве оценочных характеристик использовали волокнистые потери и со-

держание костры по длине волокна, полученного после обработки на агрегате

АЛС. Результаты представлены в виде диаграмм на рисунках 38 и 39.

81

Из полученных результатов следует, что наибольшая эффективность

обескостривания волокна наблюдается во втором варианте опытов. Остаточ-

ное содержание костры при переработке недолежалой тресты (отделяемость

4 ед.) не превышает 6%. При типовом варианте сушки этот показатель не

обеспечивает достижения стандартных норм – содержания костры более 10%.

Рисунок 38 – Содержание костры в волокне в сравниваемых вариантах сушки

Рисунок 39 – Волокнистые потери в сравниваемых вариантах сушки

82

Волокнистые потери оказались минимальными также во втором варианте

термовлажностной обработки. В концевых участках стеблей потери не пре-

вышают 9%. Типовой вариант сушки и вариант 3 менее эффективны. В част-

ности, при использовании первого варианта потери в вершиночных участках

достигают 14%. Таким образом, можно заключить о более высокой технологи-

ческой эффективности новой схемы сушки в сравнении с используемым на

практике способом.

УДК 677.051

О КОНТРОЛЕ ПРОЦЕССА СУШКИ

ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЛЬНОТРЕСТЫ

В.А. Романов, зав. лабораторией


«Всероссийский научно-исследовательский институт

механизации льноводства Россельхозакадемии»

(ГНУ ВНИИМЛ Россельхозакадемии)


Большую часть льнотресты, практически до 80÷90%, пред обработкой на

мяльно-трепальном агрегате (МТА) сушат для приведения к технологической

влажности Wт = 12÷14% [1]. При этом отклонения ΔW = Wc – Wт влажности

тресты после сушки Wc от Wт имеют значительную вариабельность. Пересуш-

ка или недосушка льнотресты достигает минус 3, плюс 7 и более процентов

влажности, приводя в любом случае к снижению выхода трепаного волокна и

его качества.

Одним из способов повышения эффективности сушки льнотресты

(ΔW → min) является введение в технологический процесс операций по дис-

кретному контролю влажности тресты на входе и выходе из сушилки.

На входе в сушилку это позволит сформировать партии сырья с умень-

шенной вариабельностью влажности между рулонами. Ее значение в партиях,

поступающих в сырьевой тамбур линии по первичной переработке, из-за

обезличивания паковок при уборке, их большой массы (учитывая полную ме-

ханизацию погрузо-разгрузочных работ, разрывы во времени в формировании

рулонов и осуществлении транспортных операций, обезличенное временное

хранение в местах возделывания и на льнозаводах) зачастую в разы превыша-

ет величину различий средней влажности рулонов, определяемых динамикой

полевой сушки ленты при уборке.

Повышение стабильности средней влажности рулонов на входе в сушил-

ку обеспечит большую стабильность протекания самого процесса сушки. Что

позволит в операторном режиме, проводя дискретную оценку влажности

тресты на выходе из сушилки, проводить корректирующие воздействия,

направленные на минимизацию отклонения ΔW влажности.

83

Для тестирования влажности рулонов перед сушкой можно использовать,

например, индикатор влажности льнотресты типа ИВЛТ (рисунок 40), обеспе-

чивающий оценку без отбора проб.

После сушки определение влажности целесообразно проводить с исполь-

зованием модернизированного термогравиметрического влагомера ВСЛК-1М


Рисунок 40 – Индикатор влажности

льнотресты в рулонах ИВЛТ

Рисунок 41 – Термогравиметрический

влагомер льносырья ВСЛК-1М

Основные показатели вышеуказанных технических средств тестирования

влажности льнотресты приведены в таблице 8.

Таблица 8 – Основные показатели технических средств тестирования

влажности льнотресты

Наименование

показателя ИВЛТ ВСЛК-1М

Основное назна-

чение

оценка распределения

влажности в рулоне и между

рулонами партии, без отбо-

ра проб

определение влажности проб

льносырья

Область приме-

нения

контроль технологических

операций, закладка сырья на

хранение, выбор контроль-

ных рулонов в партии при

купле-продаже и т.д.

контроль технологических опе-

раций, закладка сырья на хране-

ние, определение влажности пар-

тии при купле-продаже и т.д.

Метод измерения кондуктометрический термогравиметрический

Диапазон влаж-

ности

до 27% до 50%, сетчатый бюкс;

до 50% и выше, кассета, в зави-

симости от методики измерений

Предел основной

погрешности

не нормируется ±1,5% абс., сетчатый бюкс;

от ±0,5% абс., кассета, в зависи-

мости от методики измерений

Габаритные раз-

меры/масса

300х80х460 мм/не более 2 кг 480х280х250 мм/ не более 13 кг

84



показателя ИВЛТ ВСЛК-1М

Длина/диаметр

щупа

450/8 мм –

Питание 9 В, от встроенных элемен-

тов питания

от сети переменного тока напря-

жением 220 В, частотой 50 Гц

Масса/длина

пробы/время

сушки:

– сетчатый бюкс

– кассета

–

25 г/10–12 мм/15 мин.

50 г/190 мм/от 10 мин.

Использование дискретного контроля влажности льносырья обеспечит

повышение эффективности сушки и переработки тресты на МТА.


1. Справочник по заводской первичной обработке льна / Под общ. ред. В.И. Храмцова. – М.:

Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 512 с.

УДК 631.365.22: 631.563.2:519.657

ОБОСНОВАНИЕ МОДЕЛИ КИНЕТИКИ СУШКИ СЕМЯН

ЛЬНА МАСЛИЧНОГО

А.А. Ящук, аспирант, Р.В. Кирчук, к.т.н., доц. Луцкий национальный технический университет

г. Луцк, Украина

В Украине, в том числе в районе Западного Полесья, все большее внима-

ние уделяется выращиванию льна масличного – сельскохозяйственной культу-

ры, имеющей важное хозяйственное значение. В различных отраслях хозяй-

ства возможно применение стеблей, соломы, костры, жмыха льна масличного.

Однако его основное назначение – получение масла, которого в семенах льна,

в зависимости от сортов, может содержаться около 50% [1]. Поскольку основ-

ную ценность представляют семена льна масличного, большое значение при

выращивании данной культуры имеет получение высококачественных семян.

Погодные условия могут стать причиной повышенной влажности урожая.

Как известно, чрезмерная влажность при хранении сельскохозяйственной про-

дукции очень негативно влияет на качество, обусловливая порчу урожая и, как

следствие, значительные потери на этапе послеуборочной обработки и хране-

ния, что вызывает необходимость искусственной сушки.

Исследованием процесса сушки различных растительных материалов, в

частности плотного слоя сыпучих семенных материалов, занимался ряд как

отечественных, так и зарубежных ученых [2, 3, 4, 5]. Исследования, касающи-

еся уборки и послеуборочной обработки льна, в основном связаны с изучени-

85

ем свойств компонентов льна, с проблемами сепарации, а также сушки льно-

вороха и льносоломы и посвящены большей частью льну-долгунцу [6, 7]. Изу-

чению вопросов, касающихся уборки и послеуборочной обработки льна мас-

личного, уделено недостаточно внимания.

Исследование процесса снижения влаги семян льна масличного позволит

обосновать наиболее рациональные режимы сушки, обеспечив высокую про-

изводительность и качество материала, даст возможность избежать нежела-

тельных чрезмерных энергетических затрат.

Для исследования использовались семена льна масличного сорта

«Південна ніч», которые получены при уборке однофазным способом, после

чего подвергались предварительной очистке. Их начальная относительная

влажность составила 14,3%. Исследования снижения влажности проводились

на экспериментальной установке (рисунок 42). Установка работает следую-

щим образом: вентилятором 1 нагнетается воздух и подогревается калорифе-

ром 2, гибким патрубком 3 подогретый воздух подается в сушильную камеру

4. Образец с материалом размещается в секции 5, которая устанавливается в

сушильную камеру. В калорифере 2 предусмотрен регулятор, позволяющий

устанавливать температуру нагрева воздуха.

а)

– материал

– сушильный агент

б) в)

а) функциональная схема: 1 – вентилятор; 2 – нагревательный элемент; 3 – гибкий па-

трубок; 4 – сушильная камера; 5 – секция с материалом;

б) секция с семенами льна масличного; в) сушильная камера

Рисунок 42 – Установка для проведения исследований сушки материала

Сушка семян льна масличного проводилась при температурах сушильного

агента 35, 45, 55 и 65°C. Скорость воздушного потока в сушильной камере со-

86

ставляла 1,9–2,0 м/с, толщина слоя материала – 2 см. Результаты эксперимен-

тальных исследований сведены в график, который представлен на рисунке 43.

Отн

оси

тел

ьн

ая

вл

аж

но

сть

, %

Время сушки, мин

Рисунок 43 – Изменение влажности семян льна масличного со временем

при сушке с различными температурами сушильного агента

В результате анализа литературных источников [8, 9, 10] в таблицу 9 све-

ден ряд моделей, которые описывают кинетику процесса сушки плотных ша-

ров материалов.

Таблица 9 – Модели, описывающие кинетику сушки плотных материалов

Название модели Уравнение модели

1 Ньютона (Newton) MR=exp(-k∙t)

2 Хендерсона-Пабиса (Henderson-Pabis) MR=a∙exp(-k∙t)

3 Пейджа (Page) MR=exp(-k∙t n

)

4 Преобразованное Пейджа (Modified Page) MR = exp[-(k∙t)n]

5 Логарифмическое MR=a∙exp(-k∙t)+c

6 Вонга и Синга (Wang and Singh) MR=1+a∙t+b∙t2

7 Мидилли (Midilli) MR=a∙exp(-k∙t n

)+b∙ t

В уравнениях в таблице 9:

MR – коэффициент начальной влажности материала;

a, b, c, k, n – неопределенные коэффициенты, определяемые свойствами

конкретного материала, начальными параметрами материала

и режимами сушки;

t – время от начала сушки, мин.

абс.

начабс.

W

WMR ,

где Wабс.нач. – начальная абсолютная влажность материала, %;

Wабс. – абсолютная влажность материала через время t после начала сушки, %.

Для полученных экспериментальных данных (рисунок 43) установлено

значение неизвестных коэффициентов каждого из представленных в таблице 9

87

уравнений моделей сушки, при которых обеспечивается наиболее точное вос-

произведение экспериментальных кривых кинетики сушки льна масличного

при заданных параметрах материала и режимах сушки. Коэффициенты уста-

новлены в результате нелинейного регрессионного анализа, осуществленного

с помощью программы SPSS 17.0 (рисунок 44).

а) б)

а) задание параметров для расчета; б) вывод результатов расчета

Рисунок 44 – Расчет с помощью программы SPSS 17

Эти модели для семян льна масличного с установленными значениями

неизвестных коэффициентов графически представлены на рисунке 45.

Ко

эфф

иц

иен

т н

ач

ал

ьн

ой

вл

аж

но

сти

Время сушки, мин

Рисунок 45 – Кривые, изображающие различные модели кинетики сушки семян

льна масличного при температуре сушильного агента 45°C

88

Оценка точности каждой модели и их сравнение проводились по трем по-

казателям: коэффициенту детерминации, сумме квадратов погрешностей,

стандартной среднеквадратической погрешности. В результате сравнения

установлено, что наиболее точной в данном случае является модель Мидилли.

Значения этих показателей для данной модели представлены в таблице 10.

Таблица 10 – Результаты оценки точности модели

Модель °C

Коэффициент

детерминации

(R2)

Сумма квадратов

погрешностей

(SSE)

Стандартная среднеквадра-

тическая погрешность

(RMSE)

Мидилли

35 0,999 0,567 0,000

45 0,999 0,616 0,000

55 0,999 0,680 0,001

65 0,999 0,755 0,001

Коэффициент детерминации:

2

1

2

12 1

N

iii

N

iii

MRMR

MRMR

R

ср, эксп.p,

эксп,p,

,

где MRp, i – расчетное значение величины;

MRексп, і – экспериментальное значение величины;

MRексп. ср, і – среднее экспериментальное значение величины;

N – количество наблюдений.

Сумма квадратов погрешностей:

N

MRMR

SSE

N

iii

2

11

эксп,p,

.

Стандартная среднеквадратическая погрешность:

2

1

1

N

iii MRMR

NRMSE эксп,p, .

Значения коэффициентов a, b, k, n для модели Мидилли, которая наиболее

точно описывает кинетику процесса сушки семян льна масличного при задан-

ных параметрах (рисунок 46), сведены в таблицу 11.

Таблица 11 – Коэффициенты для кривых сушки для наиболее точной модели

MR = a∙exp(-k∙t n

) + b∙t

Температура сушильного

агента, °С

Коэффициенты

a b k n

35 1 0,003 0,029 1,088

45 1,002 0,001 0,063 0,831

55 1,001 0,001 0,148 0,643

65 1,001 0,001 0,284 0,567

89

Рисунок 46 – Теоретические кривые сушки семян льна масличного

при различных температурах сушильного агента для наиболее точной модели

Выводы

Лен масличный имеет ряд морфологических, физико-механических и

других отличий от льна-долгунца, что обусловливает целесообразность его от-

дельного исследования. Проведенные исследования сушки льна масличного

позволят выйти на рациональные режимные параметры сушки, а также избе-

жать нежелательных чрезмерных энергетических затрат в процессе сушки, а

модель сушки целесообразна при проектировании новых энергоэффективных

специальных средств для сушки льна масличного.


1. Живетин, В.В. Масличный лен и его комплексное использование / В.В. Живетин,

Л.Н. Гинзбург. – М.: Центральный научно-исследовательский институт комплексной авто-

матизации легкой промышленности, 2000. – 92 с.

2. Лыков, А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. – М.: Энергия, 1968. – 472 с.: ил.

3. Дідух, В.Ф. Підвищення ефективності сушіння сільськогосподарських матеріалів: моно-

графія / В.Ф. Дідух. – Луцьк: ЛДТУ, 2002. – 165 с.

4. Зеленко, В.И. Конвективная сушка сельскохозяйственных материалов в плотном слое: ос-

новы теории / В.И. Зеленко. – Тверь: Обл. кн.-журн. изд-во, 1998. – 96 с.

5. Mujumdar, M.S. Handbook of Industrial Drying / M.S. Mujumdar. – 3 ed. – CRC Press, 2006.

6. Дідух, В.Ф. Збирання та переробка льону-довгунця: монографія / В.Ф. Дідух, І.М. Дударєв,

Р.В. Кірчук. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛНТУ, 2008. – 215 с.

7. Рогаш, А.Р. Льноводство / А.Р. Рогаш. – М.: Колос, 1967. – 583 с.: ил.

8. Doymaz, I. The thin-layer drying characteristics of corn / I. Doymaz, M. Pala // Journal of Food

Engineering. – 2003. – № 60. – P. 125-130.

9. Cihan, A. Modelling of intermittent drying of thin layer rough rice /Ahmet Cihan, Kamil Kahveci

// Journal of Food Engineering. – 2007. – № 79. – P. 293-298.

10. Rafiee, Sh. Thin Layer Drying Properties of Soybean / Sh. Rafiee, A. Keyhani, M. Sharifi,

A. Jafari, H. Mobli and A. Tabatabaeefar // J. Agric. Sci. Technol. – 2009. – Vol. 11. – P. 289-300.

90

УДК 677.03

УТОНЕНИЕ СЛОЯ ЛЬНОТРЕСТЫ

СО СЦЕПЛЕННЫМИ ПО КОМЛЯМ И ВЕРШИНАМ СТЕБЛЯМИ

В СЛОЕФОРМИРУЮЩЕЙ МАШИНЕ

И.Е. Бобровская Республиканское унитарное предприятие



В настоящее время широкое распространение получила рулонная техно-

логия заготовки льна. Данная технология позволяет использовать комплекс-

ную механизацию как на уборке, так и на переработке льносырья [1]. К недо-

статкам рулонной технологии можно отнести ухудшение качественных харак-

теристик слоя льнотресты, идущего на переработку, – большая растянутость

слоя в рулоне, нарушение параллельности (дезориентация) стеблей, сцеплен-

ность стеблей в комлевой и вершинной частях слоя, что существенно снижает

эффективность процессов дальнейшей переработки льносырья.

Влияние растянутости слоя в рулоне и дезориентации стеблей достаточно

изучено [2, 3]. Работы, посвященные исследованию влияния сцепленности

стеблей, в литературных источниках практически отсутствуют. Причиной то-

му является непредсказуемость поведения сцепленных стеблей, в результате

чего количественное описание достаточно сложное. Поэтому в проведенных

ранее исследованиях формирования слоя она не бралась в расчет, при этом

анализ процесса рассматривался как гипотетический [4].

Целью работы являлась количественная оценка влияния сцепленности на

изменение формы стеблей, а следовательно, и параметров слоя в процессе

утонения в слоеформирующей машине.

Известно, что в слоеформирующей машине утонение слоя до заданной

толщины осуществляется зубчатыми дисками при последовательном увеличе-

нии их окружных скоростей и соответствующем уменьшении зубьев и впадин

между ними.

В результате движения зубьев утоняющих дисков с большей линейной

скоростью захваченная зубом утоняющего диска половина стеблей (при со-

блюдении наилучших условий деления, описанных в [5] и [6]), содержащихся

во впадине подающего диска, перемещается быстрее оставшейся половины. За

счет этого слой растягивается на участке между дисками. Связи между стеб-

лями в комлевом и вершинном участках слоя препятствуют растяжению слоя,

в результате чего стебли изгибаются в ту или иную сторону (рисунок 47), сле-

довательно, уменьшается ширина слоя и снижается вероятность попадания

стеблей под зажим транспортирующих ремней трепальной машины. Точно

определить, каким образом ведут себя сцепленные стебли в процессе утоне-

ния, практически невозможно. Однако можно предположить, что чем больше

начальное расстояние между сцепленными стеблями в месте фиксации зубча-

91

тыми дисками, тем сильнее изгибаются стебли вследствие увеличения этого

расстояния в процессе утонения.

В работе [5], условно

представляя стебель как

ломаную линию с точками

излома в местах пересече-

ния с крайними линиями

утонения, были получены

зависимости, позволяю-

щие определить угол от-

клонения вершинного и

комлевого участков стебля

от первоначального поло-

жения и ширину слоя по-

сле утонения, из которых

видно, что в результате

утонения слоя льнотресты

с наличием сцепленности существенно изменяется форма стеблей за счет от-

клонения вершинного и комлевого участков стеблей от первоначального по-

ложения, что, в свою очередь, приводит к уменьшению ширины слоя. С ис-

пользованием полученных зависимостей были произведены расчеты для

слоеформирующей машины ПЛ производства ОАО «Завод им. Г.К. Королева»

(г. Иваново) и разработанной в РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации

сельского хозяйства» машины МС-6,97.

На рисунке 48 показано изменение ширины слоя по ступеням утонения

для двух слоеформирующих машин при рассмотрении стеблей со средней

длиной 70 см, находящихся на расстоянии 0,5 ширины впадины по разные

стороны от ее центра. Уменьшение ширины слоя объясняется увеличением

расстояния между сцепленными стеблями в результате утонения. Причем на

выходе слоеформирующей машины ПЛ изменение ширины слоя составляет

около 24%, что снижает пригодность слоя к трепанию, в то время как для ма-

шины МС-6,97 этот показатель находится в пределах 8%. Снижение значения

этого показателя достигается за счет бόльшего (350 мм) расстояния между

крайними дисками (для сравнения: у ПЛ – 150 мм), что значительно расширя-

ет контролируемую зону утонения, а также за счет меньшей общей степени

утонения (у МС-6,97 – 6,97; у ПЛ – 11,6), в результате чего уменьшается вы-

тяжка стеблей.

Кроме того, на рисунке 49 представлено изменение ширины слоя на вы-

ходе слоеформирующей машины при различном начальном расположении

стеблей.

1 – слой льнотресты; 2 – утоняющие диски

слоеформирующей машины

Рисунок 47 – Схема утонения слоя льнотресты

1 2

92

Рисунок 48 – Изменение ширины слоя в процессе утонения

Рисунок 49 – Изменение ширины слоя в процессе утонения

при различном начальном взаимном расположении стеблей

Из рисунка 49 видно, что чем дальше друг от друга во впадине первого

подающего диска находятся сцепленные стебли, попадающие в разные ее по-

ловины, тем существеннее уменьшается ширина слоя после утонения. При

любом значении начального расстояния между стеблями, выраженном в про-

центах от ширины впадины, уменьшение ширины слоя в процессе утонения в

машине ПЛ намного интенсивнее, чем в МС-6,97. Это объясняется перечис-

ленными выше конструктивными отличиями, а также бόльшим размером ши-

рины впадины первого подающего диска слоеформирующей машины ПЛ

(≈80 мм) по сравнению с шириной впадины машины МС-6,97 (≈50 мм), обу-

словливающим величину расстояния между сцепленными стеблями на

начальном этапе утонения.

25

35

45

55

65

0 25 50 75 100

Расстояние между сцепленными стеблями в %

от ширины впадины Ши

ри

на с

лоя

ль

нотр

есты

на в

ыход

е, с

м

ПЛ МС-6,97

50

55

60

65

70

0 1 2 3 4 5

Ступени утонения

Ши

ри

на

сл

оя

ль

нотр

есты

, см

ПЛ МС-6,97

93

Таким образом, в результате анализа процесса утонения слоя со сцеплен-

ными по комлям и вершинам стеблями в слоеформирующих машинах ПЛ и

МС-6,97 было установлено, что слой льнотресты на выходе машины МС-6,97

обладает лучшими качественными характеристиками (бόльшая ширина слоя,

меньшая область бесконтрольной дезориентации (снаружи от зубчатых дис-

ков)), что обусловлено оригинальными конструктивными решениями. Приме-

нение машины МС-6,97 на льнозаводах республики позволяет улучшить усло-

вия протекания процессов переработки и обеспечить соблюдение технологии.


1. Шило, И.Н. Ресурсосберегающие технологии сельскохозяйственного производства /

И.Н. Шило, В.Н. Дашков. – Минск: БГАТУ, 2003. – 184 с.

2. Лапшин, А.Б. Влияние расположения на валах утоняющих дисков на угол дезориентации

стеблей при слоеформировании / А.Б. Лапшин, Е.Л. Пашин // Изв. вузов. Технология тек-

стильной промышленности. – 1999. – № 5. – С. 22-25.

3. Ипатов, А.М. Теоретические основы механической обработки стеблей лубяных культур:

учеб. пособие для вузов / А.М. Ипатов. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 144 с.

4. Дьячков, В.А. Теоретические основы проектирования слоеформирующих машин мяльно-

трепальных агрегатов / В.А. Дьячков. – Кострома: Изд-во КГТУ, 2003. – 65 с.

5. Бобровская, И.Е. Влияние сцепленности стеблей на изменение их формы в процессе фор-

мирования слоя / И.Е. Бобровская, В.Н. Перевозников, Е.В. Кислов // Инновационное

направление в селекции, генетике, технологии выращивания, уборке, переработке и стан-

дартизации технических культур: материалы междунар. науч.-практ. конф. молодых уче-

ных, Глухов, 2–4 декабря 2008 г. – Сумы: СОД, 2009. – С. 111-114.

УДК 677.021:677.051

НОВЫЙ МЯЛЬНО-ТРЕПАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ

Е.Л. Пашин, д.т.н., проф., М.С. Енин., к.т.н., доц.,

П.А. Чекмарев, чл.-кор. РАСХН, д.с.-х.н.,

А.М. Крапостин, Н.В. Овсянников, к.т.н. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования


г. Кострома

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

г. Москва

ОАО «Механический завод им. Г.К. Королева»

г. Иваново

ФГУ «Агентство лен»


Современное состояние отечественного льняного комплекса в отличие от

периода конца 80-х годов имеет характерные особенности. Изменилась струк-

тура поступающего из льносеющих хозяйств сырья. Основная его масса попа-

дает на переработку в виде стланцевой тресты в рулонах. В них стебли имеют

повышенную вариацию свойств и структуры слоя. При подготовке льна к пе-

реработке на мяльно-трепальном агрегате (МТА) из-за значительных затрат на

94

энергию требуемый процесс подсушки стеблей реализуется с меньшей эффек-

тивностью.

Переработка льняного сырья с учетом указанных особенностей на маши-

нах, созданных для переработки (в основном) моченцовой и более однород-

ной по свойствам тресты с хорошей степенью подсушки стеблей, оказалась

малоприемлемой в современных условиях. Из-за этого уровень недоработан-

ного волокна возрос до 60%, выход длинноволокнистых фракций снизился,

что негативно повлияло на рентабельность работы предприятий.

Анализ работы импортных агрегатов выявил их недостатки. Прежде все-

го, это значительная стоимость новой техники, ее повышенная эпергоемкость,

сложности с приобретением запасных частей и обслуживанием системы авто-

матизации и управления. В таких условиях возникла острая необходимость

создания техники, максимально приспособленной к переработке отечествен-

ного льняного сырья.

Эти работы были начаты на кафедре технологии производства льняного

волокна КГТУ, на базе которой на протяжении более 70 лет создаются научно-

технические основы новых машинных технологий для льняного комплекса.

Работы проводились в рамках новой концепции развития технологических

процессов, обеспечивающих адаптацию приемов получения волокна к осо-

бенностям свойств исходного сырья с учетом минимизации производственных

затрат.

На первых этапах работ усилия были сосредоточены на разработке обо-

рудования для получения трепаного льняного волокна. Важнейшей задачей

явилось создание конструкции нового МТА. Была проанализирована работа

импортных машин, установленных и эксплуатируемых на ряде российских и

белорусских льнозаводов. Выявлены их недостатки в процессе переработки

отечественного сырья. Оказалось, что повышенное варьирование длины и па-

раметров структуры стеблей требовало применения специальных операций

для правильного ориентирования слоя по отношению к зажимным транспор-

терам трепальной машины. Из-за трендовых изменений угловой дезориента-

ции стеблей появилась необходимость менять степень утонения стеблевого

потока. Недостаточная длина стеблей и их растянутость выявили недостатки

применяемого на импортных машинах узла перехвата слоя между секциями

мяльной машины. Одновременно подтверждена необходимость фиксации слоя

при промине. Были также указаны недостатки реализуемого в иностранных

машинах процесса трепания. При обработке отечественного сырья, более тон-

кого, с повышенным уровнем влажности, наблюдалась плохая проработка

средней части горсти прядей сырца. Доказано, что дифференциация обработки

за счет увеличения числа оборотов барабанов во вторых секциях трепальной

машины приводит к повышенной обсечке концевых участков волокнистых

прядей. Поэтому появилась необходимость использования иных приемов об-

работки, интенсифицирующих обескостривание средних участков льна.

95

Разработку нового агрегата для получения трепаного льноволокна прово-

дили на основе новых теоретических положений, созданных в КГТУ по заказу

Минсельхоза РФ. Особое внимание было уделено конструкциям машин для

подготовки льна к трепанию (рисунок 50а). С учетом указанных выше недо-

статков отечественных и импортных агрегатов была предложена слоеформи-

рующая машина 1, обеспечивающая встряхивание слоя за счет колебания

ремней 2, его комлеподбивание планкой 3 и, при необходимости, смещение

слоя в направлении, перпендикулярном его перемещению, за счет изменения

величины «е». Новизной слоеутоняющей машины 5 явилась возможность ре-

гулирования степени утонения слоя путем изменения конструкции узла при-

вода 6. Новую мяльную машину 9 было предложено создать в виде двух сек-

ций, исключив между ними узел перехвата слоя. В первой секции 10 мяльной

машины обеспечивается возможность дискретно изменять число мяльных

воздействий. Далее при выходе сырца из этой секции слой зажимается в

транспортере 13 и перемещается относительно второй секции 11 мяльной и

первой половины трепальной машин. Особенностью конструкции второй сек-

ции мяльной машины является использование рифлей, имеющих трапеце-

идальную форму, а также впервые предложенного узла регулировки глубины

захождения рифлей в процессе работы машины.

а)

б)

в)

Рисунок 50 – Схема нового мяльно-трепального агрегата

96

Трепальная машина, входящая в состав нового МТА, содержит две поло-

вины для обработки комлевых и вершиночных концов. Каждая половина име-

ет две секции, с винтовыми барабанами в каждой (рисунок 50б). Новизной

конструкции машины является использование в секциях барабанов с разным

числом бил (рисунок 50в). При этом на четырехбильных барабанах во второй

половине их длины имеются специальные тыльные направляющие, повыша-

ющие суммарный угол обхвата волокном рабочих кромок в поле трепания.

При необходимости такие направляющие, как съемные узлы, могут быть уста-

новлены и на трехбильных барабанах.

Опытный образец предложенной конструкции МТА был изготовлен ОАО

«Механический завод им. Г.К. Королева», г. Иваново. Его испытания, включая

государственные, подтвердили правильность выбранных решений. Увеличился

удельный выход длинного волокна до 10…30%, снизился уровень «недоработ-

ки» на 17…18% при одновременном обеспечении производительности МТА

на уровне современных зарубежных аналогов.

Новый агрегат (рисунок 51) государственной комиссией рекомендован к

серийному производству.

Рисунок 51 – Внешний вид мяльно-трепального агрегата

97

УДК 677.021

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ЛЬНА

С.Н. Разин, д.т.н., проф., Т.Ю. Смирнова, к.т.н., доц.




Кафедрой ТПЛВ КГТУ совместно с ВНИИЛК предложена технология

получения модифицированного льняного волокна, реализация которой воз-

можна на льноперерабатывающих предприятиях, входящих в систему АПК

[1]. Данная линия максимально адаптирована к условиям отечественных льно-

заводов – не требует больших производственных площадей, затрат на электро-

энергию при достаточно большом выходе модифицированного льноволокна

(далее – МЛВ), о чем свидетельствуют низкий показатель расхода электро-

энергии на 1 тонну МЛВ и высокий показатель съема МЛВ с 1 м2 занимаемой

площади; по сравнению с аналогами имеет меньшую стоимость, энерго- и ме-

таллоемкость, а также предполагает использование серийного отечественного

оборудования.

В состав линии входит устройство для модификации льняной ленты –

модификатор, работа которого основана на принципе двухстороннего высоко-

скоростного трепания волокнистой ленты [2]. Подготовка к модификации

включает в себя кардочесание и лентоформирование.

Внешний вид устройства представлен на рисунках 53, 54.

Рисунок 53 – Модификатор МЛЛ-510

с вертикальным расположением

барабанов

Рисунок 54 – Трепальные барабаны

модификатора

98

Устройство для модификации (штапелирования) льняного волокна в лен-

те (рисунок 55) состоит из питающих вальцов и двух трепальных барабанов 1,

установленных внутри кожуха 2 рабочей камеры на параллельных валах 3, ко-

торые с помощью привода обеспечивают согласованное вращение барабанов в

одинаковых направлениях. На барабанах в радиальном направлении располо-

жены поочередно в двух плоскостях бильные планки (била) 4: верхние и ниж-

ние. В поверхности кожуха над зоной пересечения траекторий концов биль-

ных планок имеется вырез для подачи ленты 5. На боковой поверхности ко-

жуха имеются выходы для воздушно-волокнистой смеси.

Рисунок 55 – Схема устройства для модификации льняного волокна

Устройство работает следующим образом. Подготовленное в виде ленты

5 льняное волокно подается с помощью пары питающих вальцов в рабочую

камеру, расположенную внутри кожуха 2, где подвергается воздействию со

стороны рабочих кромок бильных планок 4. После удара по ленте верхним

билом концы волокон захлестывают его. При этом возникают инерционные

силы, силы трения и внутренние силы из-за деформации волокна.

В результате многократных ударных воздействий ослабляются межволо-

конные связи, что приводит к расщеплению комплексов пучков элементарных

волокон на отдельные пучки. Одновременно от волокна отделяются нецеллю-

лозные примеси и костра.

Отделившиеся волокна, костра и пыль транспортируются потоком возду-

ха, который поступает внутрь кожуха 2 через вырезы для подачи ленты 5. При

этом воздушный поток с большой скоростью проходит вблизи поверхности

питающих вальцов, очищая их от прилипшего волокна и сора. Полученное

штапелированное волокно удаляется из зоны обработки принудительно, путем

отсоса волокно-воздушной смеси с помощью вентилятора.

99

Конструкция описанного устройства позволяет осуществлять варьирова-

ние следующими параметрами: скоростью вращения барабанов, скоростью

питания ленты, радиусом кромки, расстоянием от точки зажима до зоны раз-

волокнения.

При реализации данного способа необходимо обеспечить получение шта-

пелированных волокон, максимально сходных по длине и толщине с теми во-

локнами, которые будут использоваться при получении смесовой пряжи или

других изделий. Для этого должны быть обеспечены условия для разрушения

связей между волокнами и примесями, а сами волокна должны иметь мини-

мальные повреждения.

Существует несколько способов повышения производительности устрой-

ства. Один из них – повышение угловой скорости вращения трепальных бара-

банов и увеличение скорости питания волокнистой ленты. Однако в этом слу-

чае, как показали исследования, возрастает доля волокон пуховой группы и

происходит уменьшение средней длины получаемого модифицированного во-

локна.

Для сохранения средней длины необходимо обеспечить неизменность

скорости нанесения ударов по ленте на прежнем уровне. Для этого имеются

следующие возможности.

Первая заключается в уменьшении радиуса трепальных барабанов при

одновременном увеличении угловой скорости их вращения [3].

Отрицательными последствиями реализации этого способа является уве-

личение неравномерности волокон по длине.

Второй способ состоит в увеличении радиуса трепальных барабанов и

количества бильных планок при одновременном снижении угловой скорости

их вращения.

К негативным последствиям этого способа можно отнести рост габаритов

и металлоемкости устройства, и, как следствие, повышение уровня вибрации.

Еще одним направлением повы-

шения производительности модифика-

тора является установка подвижных

бильных планок, шарнирно закреп-

ленных на трепальном барабане.

В этом случае, если бильная

планка при подходе к ленте будет дви-

гаться в направлении, противополож-

ном вращению барабана (рисунок 56),

скорость нанесения удара снизится.

Для сохранения скорости нанесе-

ния удара на прежнем уровне необхо-

димо будет увеличить частоту враще-

Рисунок 56 – Трепальный барабан

с подвижной бильной планкой

R

a l

φ

ω1

ω2

O

O

1

A

100

ния трепального барабана, а это, в свою очередь, позволит увеличить скорость

подачи волокнистой ленты без изменения условий ее обработки.

В работе [1] получено уравнение, описывающее движение бильной план-

ки, принятой как однородный стержень, относительно шарнира О1. Если пре-

небречь диссипативными силами, то это уравнение имеет вид:

0 sin2k , (1)

где 1l

a

2

3k ;

а – расстояние от оси вращения трепального барабана (т. О) до оси шарни-

ра, на котором закреплена планка (т. О1);

l – длина бильной планки;

1 – угловая скорость вращения трепального барабана;

– угол отклонения бильной планки от радиального направления.

В случае малых колебаний уравнение (1) примет вид:

0 2k . (2)

Для того чтобы лента взаимодействовала с планкой в момент, когда та,

двигаясь в противоположном вращению барабана направлении, занимала ра-

диальное положение, необходимо систему ввести в резонанс. Этого можно до-

стичь, если принять параметр a = 2l/3. Тогда частота возмущающей силы (ча-

стота вращения барабана) совпадет с частотой собственных колебаний биль-

ной планки, то есть k = 1.

Явление резонанса характеризуется тем, что амплитуда колебаний с тече-

нием времени растет, что вызывает увеличение скорости движения бильной

планки в момент прохождения радиального положения. Когда угол отклонения

бильной планки от радиального положения достигнет больших значений,

уравнение (2) не будет с достаточной точностью описывать движение бильной

планки. В этом случае необходимо использовать уравнение (1).

Численное решение данного уравнения (1) позволило найти зависимость

амплитуды колебаний бильной планки (максимального угла отклонения план-

ки от радиального положения (max)) от ее начальной угловой скорости враще-

ния 0 (рисунок 57).

Из графика видно, что с ростом начальной угловой скорости вращения

бильной планки 0 будет происходить увеличение максимального угла откло-

нения планки от радиального положения (амплитуды колебаний), причем по

нелинейному закону.

В свою очередь, возрастание амплитуды колебаний приведет к увеличе-

нию периода колебаний бильной планки. На рисунке 58 представлена зависи-

мость отношения периода колебаний бильной планки ТП к периоду вращения

трепального барабана ТБ от амплитуды колебаний.

101

max,

0,9

20,9

40,9

60,9

80,9

100,9

0 50 100 150 200 250 300 0, с

–1

Рисунок 57 – Зависимость максимального угла отклонения планки

от радиального положения max от ее начальной угловой скорости вращения 0

ТП /ТБ, раз

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

0 20 40 60 80 100 max,

Рисунок 58 – Зависимость отношения периода колебаний бильной планки ТП

к периоду вращения трепального барабана ТБ от амплитуды колебаний max

Из графика видно, что при небольших амплитудах это отношение близко

к единице, для max<20 различие в периодах составляет около 0,4%. При воз-

растании амплитуды колебаний отношение периодов резко увеличивается.

С физической точки зрения это означает, что к моменту нанесения нового

удара бильная планка не успеет занять радиального положения. Такое отстава-

ние будет тем больше, чем выше амплитуда колебаний бильной планки. В ре-

зультате этого наступит момент, когда бильная планка при подходе к зоне об-

работки будет отклонена от радиального положения на такой угол, что ее вза-

имодействия с лентой не произойдет, а это крайне нежелательно.

Для исключения описанного явления необходимо осуществлять крепле-

ние бильной планки к трепальному барабану с помощью шарнира и упругого

элемента, обеспечивающего линейность момента восстанавливающих сил.

Выводы

1. Рассмотрены пути повышения производительности устройства, входя-

щего в состав линии по производству модифицированного льняного волокна,

102

обладающей меньшей энергоемкостью по сравнению с аналогами и позволя-

ющей повысить рентабельность льнозаводов.

2. Установлено, что наиболее рациональным путем повышения произво-

дительности модификатора является применение подвижных бильных планок.

3. Показано, что бильная планка должна быть установлена с использова-

нием упругого элемента.


1. Разин, С.Н. Теоретические основы совершенствования механической модификации льна /

С.Н. Разин, Е.Л. Пашин. – Кострома: КГТУ, 2005. – 156 с.

2. Устройство для штапелирования лубяного волокна в ленте: пат. на изобретение РФ

№ 2164564, МКИ D 01 G 1/00, 37/00/ С.Н. Разин, Е.Л. Пашин; заявитель Костромской гос.

технол. ун-т. – № 2000112730/12; заявл. 22.05.00, опубл. 27.03.01. – Бюл. № 9. – С. 18.

3. Разин, С.Н. Пути повышения производительности устройства для модификации льняного

волокна / С.Н. Разин, Т.Ю. Смирнова // Научные достижения – льноводству: материалы

науч.-практ. конф. – Торжок, 2010. – С. 378.

УДК 631.358

АКСИАЛЬНО-РОТОРНЫЙ СЕПАРАТОР СЫРОГО ВОРОХА ЛЬНА

А.Ф. Еругин, д.т.н., Ю.А. Медведев, ст.н.сотр.,

Д.Ю. Лачуга, к.т.н., ст.н.сотр., Н.А. Калашникова, инж.





В процессе уборки льна-долгунца комбайнами полученный ворох после

очеса стеблей содержит значительное количество путанины, достигающей

иногда до 40%, особенно при тереблении полеглого льна.

В дальнейшем при сушке вороха на сушильном пункте тратится большое

количество топлива и электроэнергии, при этом большая доля затрат прихо-

дится на бесполезную сушку путанины и стеблей сорняков.

Во ВНИИМЛ совместно с ОАО «Тверьсельмаш» создано оборудование

для сепарации сырого вороха льна КОС-2 (рисунок 59), которое состоит из

следующих агрегатов: дозатора вороха 1, наклонного решетно-гребенчатого

транспортера 2, аксиально-роторного сепаратора 3 и ленточных транспортеров

отсепарированного вороха 4.

Технология сепарации сырого вороха заключается в следующем: ворох,

поступивший от льнокомбайнов, грейферным погрузчиком или любым другим

техническим средством, имеющимся в хозяйстве, подается на цепочно-

планчатый транспортер дозатора 1, который с малой скоростью перемещает

его к наклонному решетно-гребенчатому транспортеру 2. В случае отсутствия

в хозяйстве средств механизации подачу вороха в дозатор осуществляют вруч-

ную. Дойдя до решетно-гребенчатого транспортера, ворох небольшими пор-

циями отрывается гребенками из общей массы и подается в аксиально-

103

роторный сепаратор 3. Во время движения порций вороха по наклонному ре-

шетному настилу свободные семенные коробочки и семена просыпаются

сквозь отверстия решета, а оставшаяся путанина и сцепленные с ней коробоч-

ки поступают для доработки в сепаратор.

1 – дозатор; 2 – решетно-гребенчатый транспортер; 3 – роторный сепаратор;

4 – транспортеры отсепарированного вороха

Рисунок 59 – Схема комплекта оборудования для сепарации вороха льна КОС-2

Протаскиваясь бичами ротора по поверхности прутковой деки, стебель-

ная масса освобождается от коробочек и, пройдя всю длину ротора, выбрасы-

вается крыльчаткой метателя наружу. Семенные коробочки, выделенные пред-

варительно решетом гребенчатого транспортера и роторным сепаратором, по-

даются в сушильный пункт для дальнейшей обработки.

В результате приемочных испытаний комплекта оборудования КОС-2

установлены высокая эффективность выполнения технологического процесса

и надежность работы технических средств (таблица 12).

Согласно полученным данным, основная масса невозвратимых потерь со-

ставляет выброс семян с путаниной и не превышает 1%. Дробление семян ра-

бочими органами комплекта оборудования практически отсутствует (0,004%).

Один из основных показателей – полнота выделения путанины, составляет

99,18%, что значительно превосходит требования технических условий (ТУ).

Существенных различий в показателях качества выполнения технологи-

ческого процесса в случае изменения производительности (1,44; 2,82 и

3,6 т/ч) не установлено.

По данным лабораторно-полевых испытаний можно сделать вывод, что

по всем показателям качества работы комплект оборудования для сепарации

льновороха удовлетворяет предъявляемым ТУ.

104

Таблица 12 – Агротехнические показатели при лабораторно-полевых

испытаниях КОС-2

Показатель

Значение показателя

по

техниче-

ским

условиям

по данным испытаний

в лаборатор-

ных условиях

в полевых условиях

колхоза «Победа»

Торжокского района

опыт 1 опыт 2 опыт 3

Производительность за час

основной работы, т

2 2,82 3,6 1,44

Потери семян, всего, %: 1,43 0,93 0,55

возвратимые, % 0,45 0,36 0,39

невозвратимые, % не более 5 0,983 0,574 0,164

в том числе выброс с путаниной не более 4 0,98 0,57 0,16

Дробление семян, % не более 1 0,003 0,004 0,004

Полнота выделения стебельной

массы, %

не менее

70

98,37 99,18 100

Влажность льновороха, % 10…50 51,88 40,62 43,01

Содержание стебельной массы, % 27,11 19,77 10,15

Содержание семян в льноворохе, % 45,33 46,52 54,57

Эксплуатационно-технологическая проверка подтвердила высокую эф-

фективность КОС-2.

Удельный расход электроэнергии составил 1,63 кВт·ч/т. Коэффициент

надежности технологического процесса – 0,99 (0,9 по ТУ).

По результатам приемочных испытаний оборудование КОС-2 с высокой

эффективностью может использоваться в льноводческих хозяйствах.

Согласно исследованиям ВНИИМЛ, использование оборудования КОС-2

для разделения льновороха перед сушкой позволит снизить расход топлива и

электроэнергии до 20…40% и значительно уменьшить затраты денежных

средств при производстве семян льна.

УДК 677.11:620.1

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТРЕПАНОГО ЛЬНОВОЛОКНА

И.А. Румянцева, к.т.н., доц., Е.Л. Пашин, д.т.н., проф.




Установлено, что одной из причин снижения эффективности производ-

ства трепаного волокна на льнозаводах является значительная вариация физи-

ко-механических свойств стеблей внутри рулонов [1, 2]. Настройка машин,

входящих в состав мяльно-трепального агрегата (далее – МТА), как правило,

осуществляется по усредненным значениям свойств органолептически, с ис-

105

пользованием контрольных разработок. Это в конечном итоге приводит к тому,

что часть сырья обрабатывается при неоптимальных условиях. В итоге снижа-

ется выход длинного волокна и повышаются затраты, связанные с дополни-

тельной обработкой недоработанного волокна.

Для решения этой проблемы была обоснована целесообразность создания

специальной системы поддержки принятия решений СППР (иными словами –

системы «подсказок») для оператора МТА. Основная цель этой системы – ре-

шение оптимизационной задачи по поиску и поддержанию максимального

значения выхода длинного волокна при минимальных значениях массовой до-

ли костры и недоработанных прядей применительно к текущим значениям па-

раметров стеблей льна за счет изменения режимов их обработки.

В [3] были впервые предложены основы этой системы при выборе рацио-

нальных скоростных режимов работы трепальной машины путем контроля та-

ких свойств, как средняя длина стеблей, их растянутость и цвет (в виде коор-

динат цвета R, G и B).

Развитие теории процессов переработки льна и практика работы пред-

приятий первичной обработки льноволокна выявили необходимость дополни-

тельного учета влажности тресты и пороков структуры слоя стеблей.

В этой связи была предложена усовершенствованная СППР при произ-

водстве льна, схема которой представлена на рисунке 60. Согласно схеме, ру-

лон льняной тресты подается на рулоноразмотчик, где при его размотке фор-

мируется слой стеблей. В этот момент реализуется первый этап контроля

влажности стеблей. Контроль предлагается осуществлять с помощью влагоме-

ра-щупа [4]. Полученная информация о влажности стеблей передается на

ЭВМ в программную составляющую СППР, где посредством специальных ал-

горитмов определяются границы однородных по влажности участков и при-

менительно к ним – параметры процесса сушки. Полученные результаты по-

ступают на программируемый логический контроллер (далее – ПЛК) и одно-

временно выводятся на сенсорную панель оператора в виде рекомендуемых

режимов работы сушильной установки. Руководствуясь ими, оператор прини-

мает решение о необходимости изменения режима сушки.

После прохождения сушильной установки слой поступает на раскладоч-

ный стол МТА, где установлена система технического зрения, включающая в

себя видеокамеру и устройство для передачи видеоинформации на ЭВМ. С

помощью специальных программных продуктов, основанных на анализе

изображений, происходит идентификация свойств стеблей, а именно: средней

длины, среднеквадратического отклонения по вершинам и комлям, текущего

положения слоя, угловой дезориентации стеблей в слое и их цвета (в между-

народной системе RGB). Информация о структурных параметрах слоя стеблей

используется для подготовки слоя к механической обработке. Для этого рас-

считывается оптимальная координата положения слоя, и с учетом его текуще-

го положения определяется величина его смещения относительно линии за-

106

жимных транспортеров. Цифровые сигналы поступают на ПЛК, а затем на

датчик положения слоя, где информация визуализируется в виде светящихся

светодиодов. Руководствуясь количеством таких светодиодов, оператор вруч-

ную меняет текущее положение слоя на оптимальное, увеличивая тем самым

его показатель пригодности к обработке трепанием. Далее слой проходит вто-

рой этап контроля влажности стеблей [4]. При этом информация с влагомера

передается на ЭВМ.

Рисунок 60 – Схема усовершенствованной системы поддержки принятия решений

при производстве льна

Получаемая информация в результате контроля совокупности свойств

стеблей последовательно и непрерывно в режиме реального времени обраба-

тывается с помощью специальных алгоритмов. Ее суть заключается в том, что

для каждой машины, входящей в состав МТА, сначала определяются границы

однородных участков по тем свойствам, которые оказывают влияние на ее ра-

боту, затем с помощью нейросетевого анализа производится выбор оптималь-

ного режима ее работы с учетом свойств стеблей на выбранном участке. Дан-

ные о рекомендуемых режимах одновременно выводятся на сенсорную па-

107

нель. Оператор МТА, анализируя выданную на эту панель информацию, при-

нимает решение о необходимости перенастройки режимов работы машин

МТА. Рекомендуемые режимы назначаются вручную оператором с этой же

сенсорной панели.

К числу регулируемых оператором параметров машин отнесены:

степень утонения слоя в слоеформирующей машине;

глубина захождения рифлей в мяльной машине;

скоростные режимы работы трепальной машины (частота вращения

трепальных барабанов и скорость перемещения зажимного ремня);

величина двойного протрепа путем изменения положения вилки.

В настоящее время ведутся работы по реализации экспериментального

варианта предлагаемой усовершенствованной СППР при производстве льна.

Отдельные ее узлы изготовлены и подтвердили свою эффективность. После-

дующие этапы направлены на обеспечение комплексной работы всех узлов,

корректировку алгоритмов расчета на основе накопления статистики разнооб-

разия упомянутых свойств льна и степени их влияния на технологические ре-

зультаты переработки. Предполагается оснащение такими системами суще-

ствующих и новых МТА.


1. Особенности варьирования технологических свойств стланцевой льняной тресты /

Е.Л. Пашин [и др.]; Всероссийский НИИ по переработке лубяных культур. – Кострома,

2002. – Деп. в ВИНИТИ 18.03.02, №489–В2002.

2. Пашин, Е.Л. Механическая подготовка льна для получения трепаного волокна (проблемы

и направления совершенствования): монография / Е.Л. Пашин, А.Б. Лапшин, С.Е. Маян-

ский. – Кострома: ВНИИЛК, 2006. – 214 с.

3. Румянцева, И.А. Совершенствование системы контроля параметров качества льняной

стланцевой тресты: дис. …канд. техн. наук. / И.А. Румянцева. – Кострома, 2007.

4. Новый способ контроля показателя отделяемости льнотресты / А.А. Баринов [и др.] //

Научные достижения – льноводству: материалы науч.-практ. конф. (ВНИИ льна – 80 лет). –

Тверь, 2010. – С. 40-41.

УДК 658.512.4:677.21.051

СОСТОЯНИЕ ЦЕН НА ГОТОВУЮ ПРОДУКЦИЮ,

ОБОРУДОВАНИЕ, ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОЭНЕРГИЮ

ПРЕДПРИЯТИЙ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЛЬНА

Э.В. Новиков, к.т.н., доц. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования




Нынешнее состояние производства трепаного и короткого льноволокна на

льнозаводах требует глубокого анализа. В 2008 году наступил мировой финан-

сово-экономический кризис, который отразился на работе всех предприятий, в


108

том числе первичной обработки лубяных волокон. В связи с этим анализ цен

на готовую продукцию, оборудование, электро- и теплоэнергию льнозаводов

является актуальным. Динамика изменения цен на готовую продукцию льно-

заводов представлена на рисунке 61.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Ты

с.

руб

. за

то

нн

у

Чесаный лен в ленте №15,3 Трепаный лен №11

Очесы №4 Короткое волокно №3

Рисунок 61 – Динамика изменения цен на готовую продукцию льнозаводов

Если до кризиса наблюдался некоторый рост цен на готовую продукцию

(в 2007–2008 гг.), то после его наступления цены существенно снизились

(2008–2010 гг.). Особенно это снижение затронуло основные виды продук-

ции: трепаный, чесаный лен и короткое льноволокно (рисунок 61). Напри-

мер, цена на трепаный лен упала с 52 до 38 тыс. руб. за тонну – более чем на

30%, то есть до уровня 2006 года, а в некоторых регионах России она снизи-

лась на 40%. То же произошло с ценой на чесаный лен. Однако при сниже-

нии цен на чесаный, трепаный лен и короткое волокно стоимость технологи-

ческого оборудования, электро- и теплоэнергии стремительно повышалась

(рисунок 62 и 63).

Цены на основное оборудование за весь период анализа постоянно уве-

личиваются (рисунок 62). На рисунке 62 следовало бы отразить цену нового

российского мяльно-трепального агрегата МТА-3ЛМ, разработанного на ос-

нове новых научных исследований, которая составила в 2010 г. 14771,4 тыс.

руб., в 2011 г. – 16110 тыс. руб.

В 2011 году цены на готовую продукцию возросли на 18–20%, что улуч-

шило состояние льнозаводов. Однако этого увеличения цен на продукцию

льнозаводов явно недостаточно, так как электроэнергия продолжает дорожать

и очевидно, что, начиная с 2008 года, она подросла на 60–70%, а с 2010 – на

23% (рисунок 63). В то же время цена пара хотя и осталась на уровне 2010 го-

да, но тем не менее является достаточно высокой.

109

500100015002000250030003500400045005000550060006500700075008000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Ты

с. р

уб.

МТА-2Л СКП-1-10ЛУ1 КПАЛ АЛС-1 АКЛВ-1

МТА-2Л – мяльно-трепальный агрегат; СКП-1-10ЛУ1 – сушильная машина для

льняной тресты; КПАЛ – куделеприготовительный агрегат льна; АЛС-1 – агрегат

мяльно-трепальный малогабаритный; АКЛВ-1 – агрегат короткого льноволокна

Рисунок 62 – Динамика роста цены на основное технологическое

оборудование для льнозаводов

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

2003 2005 2007 2009 2011

Руб

. за

кВ

тч

500

700

900

1100

1300

1500

1700

2003 2005 2007 2009 2011

Руб

. за

1 Г

ка

л

Рисунок 63 – Динамика роста цен на электроэнергию и насыщенный пар

При таком диспаритете цен рентабельность льнозаводов, работающих на

новом отечественном оборудовании (МТА-2Л и КПАЛ), выглядит плачевно


На основании рисунка 64 можно констатировать, что при полной загрузке

трестой №1,00 при выходе трепаного льна 10% льнозаводы нерентабельны.

Рентабельная работа льнозаводов начинается при выходе не менее 13% трепа-

110

ного льна [1]. К сожалению, средний выход трепаного льна во многих регио-

нах России за последние годы составляет не более 8% [2, 3] при его удельном

весе не более 30%.

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Выход трепаного льна, %Р

ента

бел

ьн

ост

ь,

%

1 агрегат,2 смены 2 агрегата,2 смены

1 агрегат,3 смены 2 агрегата,3 смены

Рисунок 64 – Расчетная рентабельность льнозаводов

в зависимости от выхода длинного волокна

Для поддержки льнопроизводства действовала Целевая ведомственная

программа «Развитие льняного комплекса России на 2008–2010 годы» (от 16

июня 2008 г.), входившая в составную часть Государственной программы

«Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной

продукции, сырья и продовольствия на 2008–2012 годы». Объем финансиро-

вания этой программы для льноводства составлял 1885,88 млн руб., то есть

примерно по 600 млн руб. в год. Кроме того, программой планировалось по-

вышение посевов и урожайности льна, валового сбора волокна и семян, а так-

же увеличение выработки льноволокна на льнозаводах.

Можно ли сказать, что работа льнозаводов стала эффективной после реа-

лизации программы? В целом нет, экономическое состояние указанных пред-

приятий не стало лучше, однако некоторые показатели в 2011 году улучши-

лись (таблица 13).

Например, в сравнении с 2010 годом на 6% увеличились посевные пло-

щади (с 51,4 до 54,8 тыс. га), не снизилась и удерживается в среднем 8 ц/га

урожайность льна-долгунца, растет валовой сбор семян, в некоторых регионах

реконструируются заводы по первичной и глубокой переработке. Имеются

планы на ближайшие 10 лет (см. таблицу 13).

111

Таблица 13 – Данные по выполнению Целевой программы «Развитие льняного

комплекса России» по годам [4, 5]


показателя

Ед.

изм.

2007

факт

2009

план

2010

план

2010

факт

2011

план

2011

факт

2020

план

1. Валовой сбор

семян льна-долгунца

тыс. т 6,8 34,5 36,7 15,0 15,0 – 20,0

2. Валовой сбор

льноволокна

тыс. т 47,5 86,0 96,0 35,0 50,0 – 90,0

3. Урожайность льна-

долгунца в переводе

на волокно

ц/га 7,2 7,4 8,0 8,0-8,5 9,0 – 9,5

4. Площадь посева тыс. га 73,9 116,0 120,0 51,7 56,8 54,8 100,0

Руководители предприятий первичной переработки льна отмечают, что

технологическое оборудование изношено и морально устарело. Анализ ситуа-

ции в этом направлении показывает, что в настоящее время износ отечествен-

ного технологического оборудования льнозаводов составляет от 67 до 100%.

Льнозаводы в последние годы не заменяют старое технологическое оборудо-

вание на новое, а лишь изредка закупают запасные части к нему.

Если в 2007 году льнозаводами было приобретено два агрегата МТА-2Л и

М-110Л1, шесть питателей ПЛ-1, один АКЛВ-1 (причем закупались они, в ос-

новном, Республикой Беларусь), также два агрегата АЛС-1 и несколько

МТОФ-1, то в 2008–2009 гг. отечественное оборудование для первичной пере-

работки вообще не приобреталось. Иногда целесообразнее приобрести целый

льнозавод на запасные части, чем новое технологическое оборудование, которое

значительно подорожало (рисунок 62) из-за удорожания с 1 января 2011 года

металла. Очевидно, нужны средства для закупки нового оборудования, у произ-

водителей волокна их нет, а значит, требуется государственная поддержка.

Целевой программой на техническое перевооружение и модернизацию

предприятий новым высокотехнологичным оборудованием было выделено

финансовых средств за счет привлеченных (в том числе на сельскохозяйствен-

ную технику): в 2009 году – 328,9 млн руб., в 2010 году – 274,05 млн руб. [4].

Анализ технико-экономических показателей работы льнозаводов Воло-

годской, Смоленской, Тверской, Омской областей и ассоциации «Удмуртский

лен» в 2008–2009 годах показал, что их финансовое положение пока остается

сложным.

Общеизвестно, что главным условием повышения рентабельности льно-

волокна на льнозаводе является снижение его себестоимости. На данном этапе

развития льноводства в стране этого можно достичь следующими путями:

1) полностью обеспечить льнозаводы сырьем на 10–11 месяцев, хотя бы

на одну смену;

2) повысить качество льна до 1,5 номера;

112

3) повысить выход трепаного льна до 12–14%;

4) искать пути снижения затрат электрической и тепловой энергии при

сушке тресты и уменьшении отходов трепания, в процессе эксплуатации куде-

леприготовительных агрегатов;

5) искать пути переработки своего сырья, полуфабрикатов и готовой про-

дукции на энергосберегающем, но конкурентном по цене оборудовании, в од-

нотипное, короткое и модифицированное волокно, из которого в дальнейшем

можно вырабатывать нетканые материалы, гигроскопичную вату, натуральные

утеплители и смесовые пряжи.

В целом создаются условия для реализации указанных задач. По заказу

Министерства сельского хозяйства в 2010 году осуществлены три проекта:

разработаны новые отечественные машины для уборки льна-долгунца и обра-

ботки семян; мяльно-трепальный агрегат для получения трепаного льна; ли-

ния углубленной переработки короткого льна в модифицированное волокно.

Указанное оборудование позволяет получать высококачественную тресту, вы-

сокий выход трепаного льна и качественное модифицированное волокно, ис-

пользуемое при производстве утеплителей, нетканых материалов, ваты, цел-

люлозы и других льносодержащих материалов. Необходимо переходить к сле-

дующему этапу – к внедрению вышеуказанных разработок.


1. Обоснование путей снижения себестоимости волокна на предприятиях первичной обработ-

ки лубоволокнистых материалов // А.В. Безбабченко [и др.] // Экономика сельскохозяй-

ственных и перерабатывающих производств. – 2011. – № 10. – С. 22-25.

2. Анализ технико-экономических показателей некоторых льнозаводов России / Л.Г. Карпова

[и др.] // Внедрение инновационных разработок в целях повышения экономической эффек-

тивности в льняном комплексе России: материалы междунар. науч.-практ. конф. – Волог-

да, 2010. – С. 174-179.

3. Новиков, Э.В Технико-экономические показатели работы льнозаводов / Э.В. Новиков,

Л.Г. Карпова, И.В. Ущаповский // Актуальные проблемы науки в развитии инновацион-

ных технологий для экономики региона («Лен 2010»): сб. трудов Междунар. науч.-техн.

конф. / Костром. гос. технолог. ун-т. – Кострома: Изд-во Костром. гос. технолог. ун-та, 2010.

– С. 3.

4. Целевая программа ведомства «Развитие льняного комплекса России на 2008–2010 годы». –

М: ФГУ РЦСК. – 2009. – 50 с.

5. Как обеспечить устойчивое льноводство в России / Российский лен – 2011: Международный

фестиваль льна, Вологда, 23–25 июня 2011 г. – Вологда: ООО «Издательский Дом Вологжа-

нин», 2011. – С. 2.

113

УДК 633.522:631.354.2.55:677.14/.17.001.41

СОСТАВЛЯЮЩИЕ РУЛОНА КОНОПЛИ ИЗ ТРЕСТЫ ОСЕННЕГО И

ВЕСЕННЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ, ПОЛУЧЕННОЙ ПОСЛЕ УБОРКИ

СЕМЯН ЗЕРНОУБОРОЧНЫМ КОМБАЙНОМ

П.В. Лукьяненко, к.т.н.

Институт лубяных культур и фитофармацевтического сырья НААНУ

г. Глухов, Украина


В последние годы для уборки семеноводческих посевов конопли в Укра-

ине начали использовать зерноуборочные комбайны. Для этого семенная часть

стебля срезается режущим аппаратом зерноуборочного комбайна на опреде-

ленной высоте, в зависимости от высоты стеблестоя и конструктивной высоты

подъема жатки комбайна [1–3].

После уборки семян зерноуборочным комбайном (в условиях северо-

восточной зоны Украины это первая-вторая декады сентября) на поле остают-

ся стебли ниже линии среза режущим аппаратом, часть которых прикатана ко-

лесами комбайна, срезанные стебли, сошедшие с клавиш соломотряса на зем-

лю после обмолота в молотилке комбайна, и сорняки, находящиеся ниже ли-

нии среза. Треста из вышеупомянутых составляющих стеблей вылеживается

на поле в осенний или даже в зимний периоды, если осенних погодных усло-

вий недостаточно для ее приготовления.

С целью уборки приготовленной тресты, которая является новым видом

коноплесырья, в Институте лубяных культур и фитофармацевтического сырья

(ИЛК ФФС) разработана новая технология с использованием машин общего

назначения [4–6], составляющими элементами которой являются каткование и

сгребание стеблей в валок, каткование валка рифлеными катками, формирова-

ние из валка рулонов с последующей погрузкой на транспортные средства и

перевозкой к пунктам переработки.

Для осуществления выбора механических воздействий при выделении

волокна целью исследований было определение количественных показателей

составляющих рулона тресты конопли при осенней и весенней ее уборке.

Исследования проводились в ИЛК ФФС на производственных посевах

конопли сорта ЮСО-31 после уборки семян зерноуборочным комбайном.

Анализ стеблей на корню после среза семенной части зерноуборочным

комбайном показал, что приготовление тресты в осенний период из них прак-

тически не осуществляется. По данным 2009 года, при уборке семян зерно-

уборочным комбайном 16 сентября отбор 4 октября показал, что изменения

состояния стеблей по признакам вылежанности не произошло, их желто-

зеленый с коричневыми оттенками цвет указывал на то, что это солома. При

последующем отборе 23 октября практически все стебли имели светло-

коричневый цвет с первым проявлением начала их вылеживания – светло-

серыми оттенками отдельных зон.

114

Учитывая медленное вылеживание стеблей на корню после уборки семян

зерноуборочным комбайном, чтобы ускорить данный процесс и осуществить

уборку тресты конопли в осенний период с определением составляющих ру-

лона, стебли на корню сразу же после уборки семян были прикатаны рифле-

ными катками. К середине ноября они имели состояние немного недолежалой

тресты, когда основной цвет их был светло-серый с коричневыми оттенками.

Отделение волокна от древесины уже проявлялось, но еще в незначительной

мере. С такой тресты сенными граблями ГВР-6 был сформирован валок, из ко-

торого после прикатывания рифлеными катками пресс-подборщиком ПРП-1,6

формировался рулон, результаты изучения составляющих которого приведены

в таблице 14.

Таблица 14 – Состав тресты конопли в рулоне при ее осенней уборке

Масса

рулона, %

Содержание

волокна, %

Содержание костры, % Содержание

сорняков, % свободной не отделенной

от волокна всего

100 25–38 10 56–58 66–68 2–18

При уборке тресты конопли осенью с использованием технологических

операций прикатывания стеблей на корню, сгребания их в валок, формирова-

ния из него рулона, составляющими рулона являются стебли неполной длины

(от 50 до 150 см) с частично отделенной кострой и сорняки.

Стебли не имеют параллельности, их влажность 23–35% превышает нор-

мированные показатели для хранения в рулоне (19%) вследствие не совсем

благоприятных погодных условий для уборки в ноябре месяце.

Около 60% стеблей имеют полностью сохраненную древесную часть, а в

остальных ее отделение незначительно. Большинство стеблей имеют среднюю

длину 100–120 см и, не имея параллельности, непригодны для производства

длинного волокна, поэтому их необходимо перерабатывать в однотипное во-

локно.

Учитывая достаточно прочную связь между волокнистой и древесной ча-

стями стеблей (отделенная от волокна костра составляет только 10%), для пе-

реработки тресты конопли осенней уборки (при ее высокой влажности) в

условиях пенькозавода необходимо прежде всего использовать сушилку

СКП-8-12П, а также мяльную машину ПМГ-1 линии длинного волокна и ку-

делеприготовительный агрегат КПП-3 или АКП-1.

Благоприятными условиями вылеживания тресты в расстиле являются

повышенная влажность среды, аэрация и определенная температура [7]. При

дальнейшем вылеживании стеблей, прикатанных катками или собранными в

валок, в зимний период за счет непосредственного их контакта с почвой зна-

чительно снижается разрывная нагрузка волокна из тресты, убранной весной.

Поэтому для определения составляющих рулона при уборке тресты конопли в

первой половине апреля стебли на корню выстаивались до весны, пока их

115

влажность не превышала кондиционного показателя в рулоне. Потом осу-

ществлялось прикатывание стеблей на корню рифлеными катками, сгребание

их в валок граблями, прикатывание валка данными катками с последующим

формированием рулона и определением его составляющих. Данные исследо-

ваний представлены в таблице 15.

Таблица 15 – Состав тресты конопли в рулоне при весенней ее уборке

Масса

рулона, %

Содержание

волокна, %

Содержание костры, % Содержание

сорняков, % свободной не отделенной

от волокна всего

100 25–38 34-35 32–33 66–68 2–18

При уборке тресты конопли весной с использованием технологических

операций прикатывания стеблей на корню и сгребания тресты в валок, а также

при формировании из него рулона составляющими рулона являются стебли

неполной длины (от 50 до 150 см) с наполовину отделенной кострой и сорня-

ки, которые переносятся в него именно в результате использования данной

технологии уборки.

Стебли не имеют параллельности. Содержание волокна в рулонах может

изменяться от 25–26% до 37–38%, в зависимости от количества сорняков. При

весенней уборке тресты конопли ее влажность составляет 10–11%.

Из общей массы тресты в рулоне около 90% стеблей имеют отделение

древесины от волокна, стебли дезориентированы, имеют среднюю длину 100–

120 см и для производства длинного волокна непригодны, поэтому их необхо-

димо перерабатывать в однотипное волокно.

Треста конопли весенней уборки перерабатывалась на пенькозаводе

ЧП «Оптимум Поставка» (г. Глухов) с использованием мяльной машины

ПМГ-1 и трясильной машины ТГ-135Л. Необходимо отметить, что с использо-

ванием только двух машин (для производства пеньки короткой дополнительно

используются еще две мяльных и три трясильных машины) треста перераба-

тывается достаточно эффективно.

Качество выработанного волокна оценивалось в соответствии с

ГОСТ 9993–74 «Пенька короткая» [8] по таким показателям, как разрывная

нагрузка скрученной ленточки, содержание костры и лапы в волокне (таблица

16). Результаты переработки тресты весенней уборки представлены в таблице

17.

Таблица 16 – Сорт короткой пеньки в зависимости от показателей ее качества

Сорт

короткой

пеньки

Разрывная нагрузка

скрученной ленточки,

даН, не менее

Нормированное

содержание костры

в волокне, %

Нормированное

содержание лапы в

волокне, %

1 30,4 10 4

2 24,5 13 5

3 16,7 16 7

116

Таблица 17 – Показатели качества волокна конопли, полученного при перера-

ботке тресты весенней уборки на технологическом оборудовании пенькозавода

Вариант

переработки

Показатели качества волокна

разрывная

нагрузка скручен-

ной ленточки, даН

содержание

костры в

волокне, %

содержание

лапы в

волокне, %

сорт

волокна

Пенькозавод ЧП «Опти-

мум Поставка», г. Глухов

(ПМГ-1 + ТГ-135Л) 17,8 1,9 3,7 3

Анализ таблицы 17 показывает, что полученное при переработке тресты

конопли весенней уборки волокно имеет третий сорт, содержание костры в

волокне незначительно (1,9%), поэтому для переработки данного вида сырья

достаточно использовать только две машины – мяльную и трясильную.

Таким образом, в результате проведенных исследований по определению

составляющих рулона конопли из тресты осеннего и весеннего приготовления,

полученной после уборки семян зерноуборочным комбайном, можно сделать

следующие выводы.

1. Составляющие рулонов конопли, сформированных при уборке тресты

осенью текущего и весной следующего годов отличаются между собой, прежде

всего, состоянием стеблей, их влажностью и количеством свободной костры.

2. При переработке рулонов тресты конопли осенней и весенней уборок

необходимо использовать разный состав технологического оборудования

пенькозавода: для переработки тресты осенней уборки – сушильную машину

СКП-8-12П, мяльную машину ПМГ-1 и куделеприготовительный агрегат

КПП-3 или АКП-1, а для переработки тресты весенней уборки – мяльную ма-

шину ПМГ-1 и трясильную машину ТГ-135Л.


1. Лук’яненко, П.В. Дослідження процесу збирання насіннєвих конопель зернозбиральним

комбайном Домінатор-208 МЕGА / П.В. Лук’яненко, І.О. Маринченко // Міжвідомч. тема-

тич. наук. зб. «Механізація та електрифікація сільського господарства». – Глеваха: Видав-

ництво ННЦ «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства». – 2008. –

Вип. 92. – С. 118-124.

2. Примаков, О.А. Використання зернозбиральних комбайнів для збирання насіннєвих коно-

пель / О.А. Примаков, В.І. Макаєв, П.В. Лук’яненко, О.П. Рябченко // Міжвідомч. тематич.

наук. зб. «Механізація та електрифікація сільського господарства». – Глеваха: Видав-

ництво ННЦ «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства». – 2009. –

Вип. 93. – С. 469-475.

3. Рябченко, О.П. Дослідження процесу обмолоту насіннєвих конопель зернозбиральним ком-

байном / О.П. Рябченко, П.В. Лук’яненко, С.П. Коропченко // Біологія, вирощування, зби-

рання та переробка льону і конопель: зб. наук. пр. ІЛК УААН. – Глухів: ІЛК, 2004. – С. 146-

149.

4. Примаков, О.А. Розробка елементів технології збирання конопель сільськогосподарськими

машинами загального призначення / О.А. Примаков // Матеріали міжнародної науково-

технічної конференції молодих вчених «Інноваційні напрямки в селекції, генетиці, техно-

логії вирощування, збирання, переробки і стандартизації технічних культур», Глухів, 2–4

грудня 2008 р.: зб. наук. пр. – Суми: «Ноте боне», 2009. – С. 29-32.

117

5. Спосіб збирання стебел конопель після збирання насіння зернозбиральним комбайном: пат.

47837 Україна, МПК А 01 Д 91/00. / П.А. Голобородько, Р.Н. Гілязетдінов, О.П. Рябченко,

П.В. Лук’яненко, В.І. Макаєв, О.А. Примаков; заявник і патентовласник Інститут луб’яних

культур НААН. – №Ū200909179; заявл. 07.09.2009; опубл. 25.02.2010. – Бюл. № 4.

6. Спосіб збирання та збагачення конопляної трести: пат. 48977 Україна, МПК А 01 Д 91/00. /

О.А. Примаков, П.А. Голобородько, В.І. Макаєв, О.П. Рябченко, П.В. Лук’яненко,

Р.Н. Гілязетдінов, О.М. Довгополий; заявник і патентовласник Інститут луб’яних культур

НААН. – №Ū200911101; заявл. 2.11.2009; опубл. 12.04.2010. – Бюл. № 7.

7. Марков, В.В. Первичная обработка лубяных культур: учебник для текстильных технику-

мов. – М.: Легкая индустрия, 1969. – 460 с.

8. Пенька короткая: ГОСТ 9993–74. – Введ. 01.07.1975. – М.: Госстандарт СССР, 1974. – 8 с.

УДК 677.11:620.1

НОВОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ КОНТРОЛЯ СВОЙСТВ ЛЬНА

Е.Л. Пашин, д.т.н., проф.




При совершенствовании системы квалиметрии льна учитывали необхо-

димость создания современных автоматизированных средств контроля, обес-

печивающих унификацию методов оценки технологической ценности льняной

тресты и трепаного волокна. При этом была поставлена задача повышения

объективности результатов анализов и сокращения их продолжительности.

На этой основе созданы новые средства контроля свойств льна.

Для определения степени вылежки льна, показателя отделяемости и

группы цвета волокна были предложены разные модификации средств кон-

троля ОВЛ (рисунок 65)

Рисунок 65 – Средства контроля степени вылежки льна,

группы цвета и показателя отделяемости

Для определения выхода длинного волокна по межгосударственному

стандарту на льняную тресту был создан новый мяльно-трепальный станок

118

СМТ-500 (рисунок 66). Для определения комплекса важнейших свойств во-

локна как неотъемлемой части оценки тресты и трепаного льна создан унифи-

цированный анализатор качества волокна (рисунок 67).

Созданные средства обес-

печивают взаимоувязку при их

использовании в различных

вариантах.

В настоящее время ведут-

ся разработки принципиально

нового метода оценки качества

короткого льняного волокна,

исключающего использование

известных механических си-

стем по подготовке его к испы-

танию. Предусматривается,

что новые средства контроля

короткого волокна будут согла-

совываться с указанными вы-

ше средствами для контроля

льняной тресты и трепаного

волокна.

Рисунок 67 – Анализатор качества волокна

Рисунок 66 – Станок мяльно-трепальный

СМТ-500

119

УДК 631.3:635.3

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ МАШИН ДЛЯ ОВОЩЕВОДСТВА

В.А. Голиков, д.т.н., акад. НАН РК, А.Н. Алтыбаев, к.т.н., доц.,

А.С. Рзалиев, к.т.н., доц., В.Н. Артамонов, к.т.н.

ТОО «Казахский научно-исследовательский институт механизации и

электрификации сельского хозяйства»


Для разработки машинных технологий выращивания и уборки овощных

культур и составления технологических карт необходимо знать производи-

тельность машин при выполнении технологических операций, расход топлива

на каждую операцию, цену машин, нормы отчислений на амортизацию, ре-

монт и техническое обслуживание. С этой целью проведен ряд испытаний

машин для овощеводства.

В ТОО «КазНИИМЭСХ» разработано комбинированное почвообрабаты-

вающее орудие ОК-3. Данное орудие предназначено для предпосевной обра-

ботки почвы при выращивании овощных культур и позволяет за один проход

провести культивацию почвы, планировку и прикатывание с дополнительным

крошением. Использование на раме машин трех типов рабочих органов: куль-

тиваторных лап, выравнивающей доски, пруткового катка, обеспечивает высо-

кое качество крошения легких и тяжелых по механическому составу почв,

полное уничтожение сорняков. Агрегатируется орудие с тракторами класса

1,4. Ширина захвата 3 м.

Испытания орудия проведены в ТОО «Наралан» Сарканского района Ал-

матинской области. Определены производительность агрегата в 1 час основно-

го времени – 2,17 га, в 1 час сменного времени – 1,73 га. Выработка за смену

составила 13,8 га, расход топлива – 8,7 кг/га. Результаты проведенных испы-

таний показали, что качество обработки почвы, характеризующееся такими

показателями, как крошение и твердость, соответствует агротехническим тре-

бованиям.

В настоящее время разрабатывается комбинированное почвообрабатыва-

ющее орудие ОК-3,6 шириной захвата 3,6 м. Орудия ОК-3 и ОК-3,6 выпуска-

ются по заявкам хозяйств на опытно-механическом заводе

ТОО «КазНИИМЭСХ».

Одной из основных машин, используемых в овощеводстве, является сеял-

ка. Используются сеялки с механическим высевающим аппаратом и пневмати-

ческим. Проведены испытания овощной сеялки точного высева «Gaspardo»

(Италия) с пневматическим высевающим аппаратом. Сеялка агрегатируется с

тракторами тягового класса 0,9 и 1,4, навешивается на заднюю навеску трак-

тора МТЗ-80/82. Испытания сеялки «Gaspardo» проводились совместно с со-

трудниками Аккольского и Костанайского филиалов «КазНИИМЭСХ» в пери-

од посева моркови на полях ТОО «Терра» Костанайской области. Результаты

испытаний сеялки приведены в таблице 18.

120

Таблица 18 – Результаты испытаний сеялки «Gaspardo»

Показатели Значение показателей

Технические

Соединение с трактором навесное

Привод

высевающего механизма сеялки от пневмоколеса сеялки

вакуумного насоса сеялки от ВОМ трактора

Ширина захвата, м 2,8 (с маркером)

количество рядов 4 (ширина между рядами 0,7 м)

Интервал высева семян моркови, см 2,1±0,2

Габаритные размеры сеялки в рабочем положении, мм:

длина 2900

ширина (по выставленному маркеру) 3000

высота 1500

Габаритные размеры сеялки в транспортном положении, мм:

длина 2900

ширина (по выставленному маркеру) 2400

высота 1500

Ширина колеи опорных колес, мм 1500

Тип колес пневматический

Количество колес 2

Рабочая скорость, км/ч 4,7

Транспортная скорость, км/ч 15,0

Число обслуживающего персонала, чел. 1

Внесение удобрений не предусматривалось

Эксплуатационные

Производительность, га/ч:

основного времени 0,96

эксплуатационного времени 0,62

Удельный расход топлива, кг/га 6,96

Полученные при испытаниях сеялки «Gaspardo» данные по производи-

тельности, расходу топлива использованы при разработке машинных техноло-

гий.

Проведены предварительные испытания комбинированной сеялки произ-

водства Китайской Народной Республики. Она предназначена для посева

овощных культур (огурцов, моркови и т.д.) под пленку с укладкой ленты ка-

пельного орошения. Навесная, четырехрядная, с регулируемым междурядьем

(45–60 см), агрегатируется с тракторами класса 0,9... 1,4 (Т-45, МТЗ-80/82).

В процессе движения сеялкой осуществляется: планировка (выравнива-

ние поверхности почвы на ширину захвата сеялки), нарезка борозд по обе сто-

роны сеялки по ширине укладываемой пленки; укладка ленты капельного

орошения; укладка пленки с одновременным прижатием к почве прикатыва-

ющим катком и присыпка почвой заделывающими дисками; перфорация плен-

ки с одновременным высевом, уплотнение пленки катком с одновременной

порционной присыпкой почвой; прикатывание строчки посева прикатываю-

121

щим катком. Для дополнительной присыпки пленки почвой используются 2–3

рабочих. Результаты испытаний приведены в таблице 19.

Таблица 19 – Результаты испытаний сеялки с мульчирующей пленкой (КНР)

Показатели Значение показателей

Технические

Соединение с трактором навесное

Привод

высевающего аппарата от опорных колес сеялки

вакуумного насоса сеялки от вала отбора мощности трактора

Ширина захвата, м 1,8

количество рядов 4

Ширина между рядами, см 45

Интервал высева, см:

семян огурца 15…20

семян свеклы 15…20

Глубина заделки, см:

семян огурца 3…4

семян свеклы 3…4

Габаритные размеры сеялки в рабочем положении, мм:

длина 2273

ширина (по маркеру) 3400

высота 1500

Габаритные размеры сеялки в транспортном положении, мм:

длина 2273

ширина (по маркерам) 2200

высота 1500

Ширина опорных колес, мм 1500

Тип колес пневматический

Количество колес 2

Рабочая скорость, км/ч

на посеве огурца 4,47

на посеве свеклы 3,9

Транспортная скорость, км/ч 15,0

Число обслуживающего персонала, чел. 5

Внесение удобрений не предусматривалось

Эксплуатационные

Производительность, га/ч: на посеве

огурца свеклы

сменного времени 0,15 0,14

основного времени 0,80 0,70

Низкая производительность сеялки обусловлена следующим:

ручной размоткой ленты капельного орошения и пленки и закреплением

их в начале посева;

обрезкой ленты и пленки и их закреплением в конце гона. Эти операции

повторяются в начале и в конце каждого гона;

малой длиной гона (L = 85 м), которая определяется технической харак-

теристикой ленты капельного орошения;

122

повреждением пленки в процессе посева свеклы.

К недостаткам использования сеялки на посеве овощных культур следует

отнести:

отсутствие технической документации и инструкции по наладке и под-

готовке сеялки к работе;

отсутствие сменных высевающих дисков для посева различных культур

(огурца, моркови, лука, редиса, редьки и т.д.).

Проведенные работы следует считать апробацией сеялки. Для полного

анализа эффективности использования сеялки на посеве овощных культур под

пленку с укладкой ленты капельного орошения необходимо продолжить испы-

тания.

Испытания машины для уборки капусты МК-1000 фирмы «Asa-Lift» (Да-

ния) проводились сотрудниками ТОО «КазНИИМЭСХ» совместно с сотруд-

никами Костанайского филиала «ЦелинНИИМЭСХ» в период массовой убор-

ки белокочанной капусты в ТОО «Ак-Кудук» Костанайской области. Машина

для уборки капусты МК-1000 предназначена для уборки капусты как для рын-

ка свежей продукции, так и для промышленной переработки. Состоит из двух

секций: подборщика с системой очистки и выгрузного элеватора. Машина

навешивается на заднюю навеску трактора, подборщик устанавливается сбоку

от трактора. Это обеспечивает движение трактора по убранному участку поля.

Срез кочанов производится дисковыми ножами. Высота среза регулируется в

зависимости от назначения убираемой продукции, а также от сортовых осо-

бенностей капусты.

Уборочный агрегат при испытаниях работал в режиме прямой погрузки

капусты в прицеп транспортного агрегата, идущего рядом с ним. Машину об-

служивали 3 человека: механизатор и 2 рабочих-переборщика. Урожайность

поля 45 т/га, площадь 30 га.

По результатам испытаний путем хронометража с помощью специальных

измерительных средств определены основные производственно-эксплуатаци-

онные показатели комбайна:

Производительность, га/ч:

сменного времени …………….….. 0,09

основного времени ………………. 0,1

Удельный расход топлива, кг/га ………. 39,5

Полученные данные позволяют корректно разрабатывать технологиче-

ские карты машинных технологий, а также вести объективные расчеты по

определению нормативов потребности в технике.

123

УДК 633.2:631.175

ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОБЕЛКОВЫХ ЭНЕРГОНАСЫЩЕННЫХ

КОРМОВ С ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ

У.Х. Альмишев, д.с.-х.н., проф., Б.Р. Ирмулатов, к.с.-х.н., доц. ТОО «Павлодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

г. Павлодар, Республика Казахстан

В Павлодарской области наиболее ценные естественные кормовые угодья

находятся в пойме р. Иртыш, из 377,1 тыс. га пойменных земель под сенокосы

занято 230 тыс. га, под пастбища – 26 тыс. га. Однако из-за отсутствия мер,

направленных на улучшение пойменных лугов, урожайность их низкая, не

превышает 8–12 центнеров с гектара и, как правило, не отвечает требованиям

качества.

Результаты научных исследований и практика передовых хозяйств Казах-

стана в различных регионах, в том числе в Павлодарской области, показывают,

что при правильном уходе и проведении агротехнических и агромелиоратив-

ных приемов продуктивность естественных пойменных лугов может увели-

читься в 4–5 и более раз.

Как известно, производственников больше всего интересует общее хозяй-

ственное состояние пойменных лугов. К сожалению, в последние годы пло-

щади выбитых сенокосов значительно увеличились, особенно часто они

встречаются у приречных сел в притеррасной пойме. Из-за постоянного выпа-

са скота естественный травостой на этих участках деградировал, особенно в

связи с образованием многочисленных мелких фермерских (крестьянских) хо-

зяйств, которые, располагая небольшим количеством поголовья сельскохозяй-

ственных животных (причем разных видов, от мелких до крупных), беспоря-

дочно выпасают животных как ранней весной до разлива Иртыша, так и до

поздней осени. И тот, и другой периоды для луговых трав являются наиболее

критичными, так как, например, в первом случае многие луговые растения

только начинают вегетировать. Скот, особенно мелкий рогатый (овцы, козы),

не только отрывает первые весенние побеги луговых растений, но и вырывает

растения вместе с корневой системой. Во втором случае опасность для траво-

стоев заключается в том, что после отчуждения наземной массы луговые рас-

тения до наступления постоянных заморозков не успевают накопить пласти-

ческих веществ. В результате чрезмерный, беспорядочный выпас скота приво-

дит к уничтожению (в результате плохой перезимовки) злаковых, бобовых

трав и ценного разнотравья, к «пастбищной дегрессии», в связи с этим уро-

жайность на вышеназванных участках составляет всего 2–3 ц/га, и плохого ка-

чества.

Другая, но естественная причина низкого качества заготавливаемого кор-

ма – это низкое содержание в травостое доли бобовых трав, которые состав-

ляют по разным участкам поймы от 2 до 7%, чего совершенно недостаточно

для создания ценного питательного корма.

124

Третья причина низкопродуктивности лугов – это увеличение остепнен-

ных участков. По данным Павлодарского дочернего государственного пред-

приятия НПЦЗем, наибольшее распространение (64%) имеют долгоспелые се-

нокосы, а наименьшее – болотные (14,9%).

Таблица 20 – Соотношение классов сенокосов поймы р. Иртыш

Наименование районов Краткопойменные Долгопойменные Болотные

левобережная пойма

Иртышский 9,4 69,7 20,9

Актогайский 18,5 62,2 19,3

Аксусский 6,4 78,9 14,7

Майский 41,5 51,4 7,1

правобережная пойма

Железинский 0 90,6 9,4

Кашырский 0 76,4 23,6

Павлодарский 20,0 59,6 20,4

Лебяжинский 35,9 56,3 7,8

В целом по пойме 21,1 64,0 14,9

Как показывают данные таблицы 20, основные площади долгопойменных

сенокосов находятся в средней и северной частях поймы. Расположены они на

выровненных или слегка волнистых участках главным образом центральной

поймы. Здесь в основном доминируют мезофильные злаки (пырей ползучий,

кострец безостый, полевица белая, лисохвост луговой), к которым, иногда в

значительной мере, примешивается разнотравье. Их средняя урожайность ко-

леблется в пределах 20–25 ц/га.

Краткопоемные сенокосы хотя и имеют меньшее (21,1%) распростране-

ние и приурочены к вышеназванным участкам поймы в ее южной части, но в

последние 10–12 лет из-за неравномерности подачи воды их площади имеют

тенденцию увеличиваться. К примеру, за 2002–2011 годы площадь неразлив-

ных лугов в Павлодарской области повысилась до 75–132 тыс. га. На кратко-

поемных участках наблюдается наибольшее разнообразие типов сенокосов,

доминантами которых чаще всего являются типчак, волоснец, полынь, а сред-

няя урожайность сена колеблется от 5 до 9,4 ц/га.

Несоблюдение режимов и технологий эксплуатации, ухода приводит к

снижению продуктивности лугов, качественному ухудшению состава траво-

стоев – выпадению из них наиболее ценных видов злаковых, особенно бобо-

вых трав.

Общепринятая технология перезалужения лугов энергоемка, требует

больших материальных затрат, уничтожает присутствующие ценные виды

125

кормовых злаковых и бобовых трав, на длительное время выводит участок из

пользования.

Однако перспектива развития животноводства в регионе требует поиска

новых путей повышения продуктивности пойменных лугов за счет расшире-

ния ареала распространения высокопродуктивного лядвенца рогатого, что

позволит улучшить качество заготавливаемого корма с низкой себестоимостью

при наименьших затратах средств.

Общеизвестно, что на пойменных лугах природный травостой может

быть получен методом коренного и поверхностного улучшения. Одним из ме-

тодов поверхностного улучшения является подсев бобовых трав непосред-

ственно в дернину. В своих исследованиях для подсева применяли такие виды

бобовых трав, как люцерна синегибридная, люцерна желтая, эспарцет песча-

ный, лядвенец рогатый, мышиный горошек, чина луговая, клевер белый, дон-

ник белый и желтый. Научные исследования, проведенные с бобовыми трава-

ми, показали, что из травосмеси на третий год использования выпадают кле-

вер красный и розовый. Люцерна посевная держится в травосмесях один-три

года, но она очень сильно изреживается. За 30-летний период исследований из

всех испытываемых видов трав в условиях поймы Иртыша (особенно в неза-

ливных частях) лучше всех проявил себя лядвенец рогатый. Так, по обобщен-

ным многолетним данным, только при подсеве лядвенца рогатого непосред-

ственно в дернину продуктивность лугов повышается на 7–10 ц с 1 га, или бо-

лее чем в 2 раза. Подсев лядвенца рогатого на лугу без предварительного дис-

кования дает прибавку урожая сена 4,0–5,4 ц с 1 га, а при подсеве по диско-

ванному лугу – 6,0–8,0 ц/га, причем необходимо отметить, что урожайность с

годами пользования имеет постоянную тенденцию повышения (таблица 21).

Таблица 21 – Урожайность лядвенца рогатого при подсеве в дернину

пойменного луга, ц/га

Варианты обработки

Средняя урожайность, ц/га

первые

три года

следующие

семь лет

Луг без улучшения (контроль) 9,2 9,4

Подсев в дернину без обработки 17,1 19,2

Боронование + прикатывание 19,0 22,5

Дискование + прикатывание 24,3 27,3

Фрезерование + прикатывание 26,4 29,1

Отвальная вспашка + дискование + прикатывание 30,7 34,8

Также отмечается, что доля лядвенца рогатого особенно резко увеличива-

ется на 3–4-й годы пользования и при благоприятных условиях доходит до 40–

60%, участие разнотравья и злаков снижается в составе травостоя в 2–4 раза, а

осоковые практически выпадают из его состава. Активизировать приживание

лядвенца рогатого в естественном травостое, его способность выдержать кон-

126

куренцию на выживание с природной растительностью можно разными путя-

ми:

а) осыпанием семян лядвенца рогатого на поверхность луга во время

сушки в валках, ворошения, сгребания, погрузки и транспортировки сена;

б) заносить семена лядвенца рогатого с одного места на другое может

также пасущийся на лугах скот, когда после поедания часть семян проходит

неповрежденной через пищеварительные органы и откладывается на лугах с

экскрементами животных;

в) в результате самообсева семян.

Путь самообсева лядвенца рогатого имеет как экологически, экономиче-

ски, так и агробиологически важное значение. Экологическое значение заклю-

чается в том, что лядвенец рогатый, как бобовое растение, обогащает почву

азотом и улучшает ее плодородие и структуру; нет необходимости нарушать

дерновый слой поймы путем разрыхления, он может отрастать при посеве

непосредственно в дернину без ее разрушения. Экономическая выгода в том,

что при урожае 25–30 ц/га лядвенец рогатый не требует подкормки дорогосто-

ящими азотными удобрениями, доля листьев в структуре растений составляет

более 50%, норма высева семян на гектар посева минимальная (от 3 до

5 кг/га), в посевах держится более 20 лет. Агробиологические особенности:

корневая система извлекает влагу из более глубоких слоев почвы, сравнитель-

но устойчив к болезням и вредителям; кислотно вынослив, выносит затопле-

ние полой водой до 30 дней, не агрессивен к другим травам, не вызывает тим-

панита у животных, быстро отрастает после скашивания, содержание протеи-

на в сене доходит до 22%.

В связи с этим, учитывая экономические возможности наших фермерских

(крестьянских) хозяйств, для более быстрого и эффективного решения вопро-

сов обогащения луговых трав бобовыми в условиях поймы рек нами рекомен-

дуется несколько экологически чистых способов распространения семян ляд-

венца рогатого:

1) создание отдельных семеноводческих массивов лядвенца рогатого

площадью 2–3 га;

2) подсев лядвенца на различных участках поймы отдельными очагами –

до 1 га;

3) широкорядный подсев с междурядьем 60 см с минимальной нормой

высева 2–3 кг/га;

4) полосный подсев (возможно рядный) или ленточное размещение;

5) наиболее примитивный способ – рассыпать скошенное сено с семена-

ми лядвенца рогатого на луга.

Считаем увеличение доли бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей в

структуре сенокосно-пастбищного хозяйства с целью белкового обогащения

корма и мобилизации ресурсов биологического азота наиболее перспективным

и экологически выгодным в условиях пойменных лугов.

127


1. Стрелков, В.Г. Культура лядвенца рогатого в условиях северо-восточной части Белоруссии

/ В.Г. Стрелков. – Жодино, 1975. – 42 с.

2. Кшникаткина, А.Н. Формирование урожая и качества лядвенца рогатого, расторопши пят-

нистой и тритикале при внекорневом внесении регуляторов роста и микроудобрений /

А.Н. Кшникаткина // Нива Поволжья. – 2009. – № 1 (10). – С. 29-34.

3. Платунов, А.А. Особенности возделывания лядвенца рогатого при подкровном посеве в

условиях Кировской области / А.А. Платунов, Д.Л. Старкова // Вестник Алтайского гос. аг-

рар. ун-та. – 2007. – № 10 (36). – С. 10-12.

УДК 631.353.2

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МАШИН ДЛЯ ВОРОШЕНИЯ И СГРЕБАНИЯ

ТРАВ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ

И.В. Кокунова, к.т.н., доц., М.В. Стречень, аспирант Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Великолукская государственная сельскохозяйственная академия»

г. Великие Луки, Российская Федерация

Природно-климатические условия Северо-Западной зоны Российской

Федерации благоприятны для интенсивного развития животноводства на базе

кормов собственного производства. Объемистые корма в виде сена, сенажа и

силоса являются основным источником энергии, белка и биологически актив-

ных веществ. Для обеспечения научно обоснованного питания сельскохозяй-

ственных животных они должны иметь среднюю энергетическую питатель-

ность не менее 10 МДж обменной энергии, или 0,82 корм. ед. в 1 кг сухого

вещества при содержании сырого протеина более 14%. Получение кормов та-

кого качества обусловлено, прежде всего, своевременной уборкой кормовых

культур, эффективностью применяемых технологий и технических средств,

используемых в кормопроизводстве [1].

В технологии заготовки растительных кормов важной операцией является

сушка трав в поле. Травянистые растения содержат 56–85% влаги. Чтобы в сре-

занных растениях полностью прекратились микробиологические процессы,

необходимо в короткие сроки снизить их влажность. Значительная часть влаги,

содержащейся в свежескошенной траве, удаляется сравнительно быстро – за 5–

8 часов, но после достижения травяной массой влажности 45% процесс влаго-

отдачи замедляется (до 1,5–3,0 суток) [2].

Процесс сушки трав сопровождается не только потерей влаги, но и ча-

стично сухого вещества, особенно наиболее ценных легкопереваримых угле-

водов и белков (рисунок 68). Величина потерь питательных веществ находится

в прямой зависимости от продолжительности сушки трав в поле [3].

В течение первых 12 часов после скашивания в растениях продолжаются

нормальные физиологические процессы. Фотосинтез происходит как обычно,

128

и убыли сухого вещества не наблюдается. Постепенно нормальный обмен ве-

ществ переходит в стадию «голодного обмена» и процессы гидролиза начина-

ют преобладать над синтезом. С этого момента сушки начинается процесс по-

тери сухой массы. Если за первые сутки потери редко превышают 5%, за вто-

рые они могут составить более 10%. «Голодный обмен» довольно быстро пе-

реходит в стадию «автолиза», характеризующуюся прекращением координи-

рованной деятельности еще сохраняющих активность ферментов, – происхо-

дит односторонний распад органических веществ.

Для интенсификации

процесса сушки скошен-

ных трав в поле с целью

получения высококаче-

ственного корма произво-

дят ворошение и вспуши-

вание скошенной расти-

тельной массы, формиро-

вание валков, их оборачи-

вание и разбрасывание.

Наиболее часто для этих

целей в условиях Северо-

Западной зоны Российской

Федерации применяют во-

рошилки-вспушиватели и

ротационные грабли с вертикальной осью вращения рабочих органов. На се-

годняшний день различают два типа таких машин.

Машины первого типа (ворошилки-вспушиватели) предназначены пре-

имущественно для ворошения массы. Их рабочий орган представляет собой

ротор, на котором радиально закреплены опоры (граблины) со сдвоенными

пружинными зубьями. Ось ротора расположена под небольшим углом к верти-

кали с опорой на самоустанавливающееся пневматическое колесо. В зависи-

мости от условий работы регулируется требуемый угол разбрасывания (угол

атаки) путем перестановки опорного колеса. При обработке влажной, длинной

и тяжелой растительной массы угол атаки увеличивается, при сушке редкой и

более легкой массы – уменьшается. К таким машинам можно отнести воро-

шилки-вспушиватели серий KW и KWT фирмы Krone, VOLTO фирмы Claas,

GF фирмы Kuhn, GT и GTH фирмы Tonutti.

При вращении роторов скошенная масса захватывается пружинными

зубьями и под действием наклона и большой скорости роторов разбрасывается

по полю рыхлым слоем, хорошо продуваемым воздухом. Это ускоряет процесс

подвяливания трав. Ширина захвата машин зависит от числа роторов. Шар-

нирное крепление секций многороторных ворошилок обеспечивает копирова-

ние рельефа поля.

Рисунок 68 – Потери сухой массы

в процессе сушки трав в поле

129

Машины второго типа – ротационные грабли с поворотными граблинами

– имеют штанги с секциями пружинных зубьев (обычно 3–4 спаренных пру-

жинных зуба на одной штанге), которые крепятся на роторе с приводом от

ВОМ трактора. Смонтированный в роторе специальный кулачковый механизм

управления граблинами имеет копир в виде профилированной беговой дорож-

ки, по которой перекатываются ролики кривошипов на опорах граблин. Пру-

жинные зубья граблин, находясь в вертикальном положении, сгребают и пере-

мещают массу в направлении вращения ротора. В нужный момент, определяе-

мый копиром ротора, штанга поворачивается, зубья граблины сбрасывают

травяную массу и проходят над образующимся валком. Высота расположения

граблин над поверхностью поля регулируется перестановкой опорных колес

по регулировочным отверстиям или бесступенчато винтовым механизмом.

Дальность отбрасывания растительной массы ограничивается валкоукладчи-

ком, представляющим собой гибкий пластиковый фартук или пружинную

граблину.

Однороторные грабли-валкообразователи серии LINER моделей 350S,

390S, 430S и 470S компании Claas производятся в навесном варианте и имеют

захват 3,5; 3,8; 4,2 и 4,6 м соответственно. Они укладывают валок слева (по

ходу машины) от ротора. Работая челночным способом, могут формировать

двойной валок (укладывая один на другой) за два прохода.

Двухроторные валкообразователи выпускаются прицепными. В процессе

их работы возможно встречное вращение роторов и образование одного валка

между ними (ТS 800 D Hydro фирмы Fella, GA 7301 фирмы Kuhn). Кроме того,

возможно образование валков по ширине захвата каждого ротора или сдваива-

ние валков с последовательной передачей массы вращающимися в одном

направлении роторами (LINER 2600, 2700, 2800 и 2900 CLAAS, TS 1601 FEL-

LA). Роторы валкователей LINER 650TWIN, LINER 1550TWIN PROFIL ком-

пании Claas смещены по ходу машины, вращаются в одну сторону и образуют

валок слева от машины. Модель LINER 1550TWIN PROFIL позволяет за один

проход формировать также два валка: один между роторами, другой – слева от

машины. Учитывая разнообразие кормовых угодий и хозяйственных условий,

компания Claas производит валкообразователи LINER 3000 в четырехротор-

ном исполнении [4].

В отличие от других стран, где преимущественное распространение по-

лучили специализированные роторные ворошилки и валкователи, в Россий-

ской Федерации производятся, в основном, универсальные ротационные граб-

ли-ворошилки. Анализ выпускаемых отечественных машин показывает, что в

линейке этой техники имеются как однороторные модели с боковой укладкой

валка, так и двухроторные с центральной укладкой. К однороторным следует

отнести грабли-ворошилку KOLIBRI 471 компании «Ростсельмаш» с шириной

захвата 4,7 м и ГРР-3,6 (ОАО «Людиновский машиностроительный завод») –

3,6 м. Налажено производство двухроторных машин ГВР-6Р (ЗАО «Бежецк-

130

сельмаш») шириной захвата 6 м, KOLIBRI DUO 810 («Ростсельмаш») с регу-

лируемой шириной захвата 6,8–7,6 м.

Широко применяются на заготовке кормов грабли-ворошилка ГВР-630

производства ОАО «Бобруйскагромаш» (Беларусь) с шириной захвата 6,3 м. В

последнее время на рынке сельскохозяйственной техники появилась новая

разработка белорусских машиностроителей – роторные грабли ГР-700 «Кас-

кад» с увеличенной до 7,3 м шириной захвата. Они могут работать как одним,

так и двумя роторами с возможностью регулирования ширины и высоты фор-

мируемого валка. По сравнению с ГВР-630 производительность граблей ГР-

700 при ворошении выше на 18%, при сгребании – на 36,5%, при формирова-

нии двойного валка – на 70%, при этом расход топлива снижается в 1,2–1,4 ра-

за.

Несмотря на достигнутый в конструировании современной кормоубороч-

ной техники прогресс, есть еще задачи, которые необходимо решать. В насто-

ящее время разработки специалистов направлены на совершенствование кон-

струкций рабочих органов машин для ворошения и сгребания скошенных трав

с целью повышения их технического и технологического уровня, надежности

и безотказности в работе, а также снижения механических потерь при кормо-

заготовке и сохранения питательности растительных кормов.


1. Орсик, О.С. Инновационные технологии и комплексы машин для заготовки и хранения

кормов: рекомендации / О.С. Орсик, Е.Л. Ревякин. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008.

– 140 с.

2. Клочков, А.В. Заготовка кормов зарубежными машинами / А.В. Клочков, В.А. Попов,

А.В. Адась. – Горки, 2001. – 201 с.

3. Бубенщиков, Е.П. Сенаж в упаковке – технология вашего успеха: руководство по техноло-

гии / Е.П. Бубенщиков, В.М. Гуляев. – Пермь: ОАО «Крестьянский дом», 2010. – 60 с.

4. Особов, В.И. Механическая технология кормов / В.И. Особов. – М.: Колос, 2009. – 344 с.

УДК 636.085.2

АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ПРОДУКТИВНАЯ ОЦЕНКА

СЕНА ИЗ БОБОВЫХ КУЛЬТУР

Г.И. Левахин, д.с.-х.н., проф., Г.К. Дускаев, д.б.н.,

Е.В. Айрих, соискатель, А.Ф. Рысаев, к.б.н.

Всероссийский НИИ мясного скотоводства РАСХН

г. Оренбург, Российская Федерация

Оценка сравниваемых культур при заготовке из них сена проводилась на

основании расчетов затрат на производство и выхода сухого вещества.

В данном случае затраты энергии на заготовку сена складывались из затрат

энергии на посев, обработку почвы и внесение удобрений на второй год жизни

растений и собственно на заготовку. Технология приготовления сена несколько

отличалась от уборки культур на зеленый корм, хотя затраты на посев и выра-

131

щивание оставались неизменными. Так, в сеноуборочные работы входили: ко-

шение в валки (38,2–43,5%), подбор валков (16,3–17,0%), отвоз сена (33,8–

37,9%) и скирдование (6,4–6,9%). Общие энергозатраты на заготовку сена (без

учета посева) составили 5806,7–6099,94 МДж/га, что на 841,6–1128,8 МДж/га,

или на 17,23–22,74%, больше, чем при заготовке зеленой массы.

Анализ данных показывает, что наибольший удельный вес в структуре

энергозатрат при производстве сена занимали, как и при заготовке зеленой

массы, горюче-смазочные материалы (33,1%) и машины с движителями (29,8–

30,9%). Затраты на удобрения и гербициды оставались на прежнем уровне, но

затраты труда увеличились до 5,7–5,9%.

Таким образом, на производство сена антропогенной энергии в целом за-

трачивается на 6,6% больше, чем при заготовке зеленой массы из этих культур,

что связано с увеличением количества технологических операций.

В год проведения исследований затраты на весь цикл работ составили для

люцерны и эспарцета 13,63 и 13,92 ГДж соответственно (таблица 22).

Таблица 22 – Оценка агроэнергетической эффективности полевой сушки

бобовых трав на сено

Показатель Люцерна Эспарцет

Урожайность сухого вещества, кг/га 1306 1520,0

Энергетическая ценность 1 кг СВ, МДж 10,50 10,80

Затраты энергии на производство, ГДж/га 13,63 13,92

Энергетическая ценность урожая, ГДж/га 13,71 16,42

Агроэнергетический коэффициент, % 1,01 1,18

Исходя из выхода обменной энергии, нами определен коэффициент воз-

врата затрат энергии. Он был максимальным у сена эспарцетового, убранного

в оптимальную фазу, и составил 1,18%, что на 0,17% больше, чем в аналогич-

ную фазу у люцерны.

Таким образом, сено эспарцетовое, убранное в оптимальные фазы вегета-

ции, является менее энергоемким, чем из люцерны.

Для определения эффективности использования люцернового и эспарце-

тового сена в составе сбалансированных рационов был проведен опыт на 24

бычках казахской белоголовой породы, разделенных по принципу аналогов на

две группы. Основному периоду опыта продолжительностью 120 суток пред-

шествовал 30-дневный подготовительный.

Структура рационов в группах была практически одинаковой. Доля ячме-

ня дробленого и силоса кукурузного в среднем составляла по питательности

36 и 29% соответственно. Разница состояла в том, что животным 1 группы

скармливали сено люцерновое, а 2 группе – эспарцетовое, задаваемое в коли-

честве около 35,0% от сухого вещества рациона.

Состав и структура рационов, используемых в научно-хозяйственном

опыте, были аналогичны тем, что применялись в физиологических исследова-

132

ниях. В связи с увеличением живой массы и возраста животных рационы пе-

риодически изменялись в соответствии с детализированными нормами корм-

ления.

В среднем за сутки на голову приходилось 65–87 МДж обменной энергии

и 640–830 г переваримого протеина. При этом энерго-протеиновое отношение

находилось в пределах 0,17–0,18, а сахаропротеиновое – 0,50–0,60, что в обе-

их группах было практически одинаковым. Потребление кормов подопытными

животными было неодинаковым, что обусловлено различной поедаемостью

сена. Так, при практически одинаковом потреблении других кормов рациона

сено люцерновое поедалось на 85–91%, тогда как эспарцетовое – на 92–97%.

Такая разница в потреблении испытуемых видов сена объясняется, преж-

де всего, их физиологическими свойствами. Сено, приготовленное из эспарце-

та, было более нежным, что объясняется полым строением стебля, и лучше

облиственным. Заготовленное люцерновое сено выглядело несколько грубее,

со значительно меньшим содержанием листьев, которые терялись в процессе

приготовления и транспортировки корма.

Различие в поедаемости сена оказало влияние на фактическое потребле-

ние питательных веществ. Так, животные 2 группы потребили больше сухого

вещества на 4,9%, обменной энергии – на 10,6% и переваримого протеина – на

4,9%. С учетом поедаемости кормов фактическая концентрация обменной

энергии рационов в сухом веществе составила в 1 группе 10,18 МДж/кг, во

2 – 10,39 МДж/кг.

Включение в рационы бычков испытуемых кормов повлияло на перева-

римость питательных веществ. Несколько выше переваримость питательных

веществ рационов отмечалась у бычков, которым скармливали в составе раци-

она эспарцетовое сено. При этом различия в способности бычков данных

групп переваривать питательные вещества были статистически недостовер-

ными.

Бычки 2 группы, получавшие эспарцетовое сено, по сравнению со

сверстниками из 1 группы имели тенденцию к лучшему перевариванию сухого

вещества на 1,4%, сырого жира – на 1,0%, сырого протеина – на 0,4% и сырой

клетчатки – на 0,9% соответственно. Что же касается органического вещества

и безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ), то коэффициенты их перевари-

мости имели несколько большую разницу – 3,7 и 3,6% соответственно.

Различная переваримость питательных веществ в сочетании с неодинако-

вым их потреблением и химическим составом сена сравниваемых групп ока-

зала определенное влияние на использование азотистой части рациона. Мак-

симальное поступление азота в желудочно-кишечный тракт было зафиксиро-

вано у бычков 2 группы. Разница между ними и молодняком 1 группы соста-

вила 17,83 г, или 10,4% (Р<0,05).

Животные 2 группы больше выделяли азота с калом и мочой – на 9,2 и

10,0% соответственно. Однако это не повлияло на степень переваривания азо-

133

та, которое у них протекало на 13,4% лучше. Более высокое поступление и

лучшее переваривание азота способствовало большему отложению этого эле-

мента в теле животных 2 группы и было на 4,27 г, или на 14,0%, выше, чем у

бычков 1 группы. При этом животными обеих групп как принятый, так и пере-

варенный азот использовался практически в одинаковой степени.

Таким образом, при скармливании испытуемых кормов в составе сбалан-

сированных рационов происходит заметное сглаживание различий в перева-

римости питательных веществ и обмене азота, а обнаруживается лишь тен-

денция к лучшему использованию рационов, составленных на основе эспарце-

тового сена.

Различные поедаемость и питательная ценность сена непосредственно

повлияли на превращение энергии корма в организме подопытных животных.

Несколько большим потреблением и более высокой эффективностью исполь-

зования энергии обладали бычки 2 группы. В их организм поступило на

6,5 МДж, или на 5,4%, больше валовой и на 11,0% – переваримой энергии.

Животные, получавшие в составе рациона эспарцет, по сравнению со сверст-

никами из 1 группы потребили на 6,9 МДж, или на 10,6%, больше и обменной

энергии, что объясняется более высокой концентрацией обменной энергии в

сухом веществе их рациона.

Превосходство по насыщенности рациона доступной для обмена энерги-

ей определило и более высокую эффективность ее превращения в организме

животных. Установлено достоверное повышение уровня обменной энергии

сверхподдержания во 2 группе на 22,1% (Р < 0,05) по отношению к 1 группе.

Если учесть, что разница в потреблении и насыщенности корма обменной

энергией во 2 группе была выше, можно прийти к выводу, что скармливание

сена, приготовленного из эспарцета, по сравнению с люцерновым способству-

ет более рациональному использованию обменной энергии на прирост массы

тела.

Это хорошо было заметно по уровню чистой энергии в суточном приро-

сте животных. Подопытные бычки 2 группы отложили ее в теле на 25,8%

больше, чем их сверстники из 1 группы. При этом обменность валовой энер-

гии во 2 группе была выше на 2,7%. Следовательно, введение в состав рацио-

на эспарцетового сена положительно влияет на эффективность использования

энергии животными, что связано с ее большей доступностью для превращения

в организме.

Использование в составе рационов сена, приготовленного из люцерны и

эспарцета, оказало определенное влияние на интенсивность роста животных.

При постановке на опыт разница по живой массе бычков не превышала

0,7%, что составляло 2,2 кг. В дальнейшем на ее формирование несколько

лучшее влияние оказало скармливание эспарцетового сена. Так, животные 2

группы по живой массе превосходили сверстников из 1 группы в 14- и

134

15-месячном возрасте на 3,7 и 5,2 кг соответственно, а к концу опыта разница

возросла до 7,3 кг.

Сравнительно высокая энергетическая ценность рационов, используемых

в опыте, позволила получить от животных всех групп достаточно высокую

продуктивность. Однако в процессе проведения опыта более высокие абсо-

лютные приросты получены от животных 2 группы, которые составили от

29,84 до 31,09 кг в месяц, что на 2,5–7,2% выше, чем у бычков 1 группы.

От каждого из бычков 2 группы за весь период опыта было получено

121,76 кг валового прироста, тогда как у молодняка 1 группы этот показатель

был на 5,06 кг, или на 4,2%, меньше.

Одним из наиболее характерных показателей продуктивности животных

является среднесуточный прирост. За весь период опыта наибольшим он был у

бычков 2 группы – 1014,7 г, что на 41,9 г выше, чем у сверстников из 1 группы.

Рассматривая этот показатель в динамике, можно отметить, что разница в нача-

ле опыта составила 25 г, а к концу, в 16-месячном возрасте, увеличилась на 67 г.

Между тем, скармливание в составе рациона сена сравниваемых культур

не оказало заметного влияния на относительную скорость роста подопытных

бычков. Разница за весь период исследования не превышала 0,98%.

Для экономического обоснования выращивания молодняка при использо-

вании люцерны и эспарцета как в качестве единственного корма, так и в со-

ставе рациона необходимы расчеты по определению стоимости полученного

прироста живой массы.

Полученные данные свидетельствуют, что скармливание кормов из эс-

парцета способствовало некоторому увеличению общих производственных за-

трат на 6,4 рублей, которые напрямую связаны с заработной платой. В то же

время продуктивность этих животных была выше на 4,3–5,6%, что положи-

тельно повлияло как на оплату корма, так и на себестоимость 1 ц прироста

живой массы.

При скармливании эспарцетового сена в составе рациона себестоимость

составила 2716,1 руб., а люцерны – 2827,7 руб., или на 111,6 руб. выше при

использовании в рационе люцернового сена.

В наших опытах наиболее высокий уровень рентабельности получен при

скармливании сена эспарцета – на 4,8% выше, чем при скармливании анало-

гичного корма из люцерны.

Таким образом, экономически более выгодным является использование в

степной зоне посевов эспарцета, что позволяет заготовить высокоценный бел-

ковый корм, способствующий увеличению рентабельности производства мяса

до 5,0%.

Литература 1. Дускаев, Г.К. Энергетическая питательность зеленой массы злаковых культур / Г.К. Дуска-

ев, В.Г. Резниченко // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2010. – № 4.

– С. 39-40.

135

2. Левахин, Г.И. Качество сена злаковых культур и его продуктивное действие в составе ра-

ционов молодняка крупного рогатого скота / Г.И. Левахин, Г.К. Дускаев, В.Г. Резниченко //

Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2010. – № 7. – С. 12-14.

3. Левахин, Г.И. Энергетическая питательность зеленой массы культур / Г.И. Левахин,

В.А. Айрих, Г.К. Дускаев // Вестник мясного скотоводства. – 2006. – № 1 (59). – С. 178-183.

4. Левахин, Г.И. Главное внимание созданию устойчивой кормовой базы / Г.И. Левахин,

В.А. Айрих, Г.К. Дускаев // Молочное и мясное скотоводство. – 2005. – № 6. – С. 27-30.

УДК 637.2

ПРИМЕНЕНИЕ МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОТХОДОВ

МАСЛОЖИРОВОЙ ОТРАСЛИ В СОВРЕМЕННОМ

КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ

И.А. Шванская, ст.н.сотр.

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение

«Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических

исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса»

(ФГБНУ «Росинформагротех»)

п. Правдинский, Московская обл., Российская Федерация

В современном кормопроизводстве остро ощущается дефицит компонен-

тов комбикормов, обладающих высоким энергетическим потенциалом. Сни-

жению этого дефицита может способствовать использование отходов масло-

жирового производства.

При производстве масложировой продукции на различных стадиях тех-

нологического процесса образуются вторичные сырьевые ресурсы (ВСР), ко-

торые имеют высокую питательную и энергетическую ценность (таблица 23).

Таблица 23 – Объемы образования ВСР и отходов масложирового

производства по годам

Наименование ВСР

и отходов

Количество отходов, тыс. т

2000 г. 2002 г. 2005 г. 2012 г. (прогноз)

Маслодобывание

41,13 32,85 35,31 50,08 масличный сор

подсолнечная лузга 492,03 392,96 422,4 599,04

жмых 1319,26 1053,62 1132,56 1606,16

шрот 1494,93 1193,92 1283,37 1820,05

Жиропереработка

2,267 2,46 4,5 11,5 фосфатиды

соапстоки 67,70 92,25 144,00 207,00

отбельные глины 1,862 2,422 5,400 15,53

погоны дезодорации 2,437 3,690 5,760 8,280

Несмотря на достаточные объемы и ценный биохимический состав, от-

дельные виды отходов практически не используются в качестве кормов, хотя

имеют такой потенциал. Они попросту выбрасываются, засоряя окружающую

среду. В первую очередь это относится к отходам жиропереработки: соапсто-

http://elibrary.ru/issues.asp?id=8871

http://elibrary.ru/issues.asp?id=8871&jyear=2005

136

кам, жирным отбельным глинам, погонам дезодорации, фосфатидам, кальцие-

вым солям жирных кислот и др.

Другим сдерживающим фактором использования масложировых отходов

в кормопроизводстве является тот факт, что в своем естественном состоянии

многие из них несовместимы с технологиями традиционных комбикормовых

производств по причине своих физико-механических свойств, например они

могут быть слишком вязкими (подсолнечный фуз) или характеризоваться низ-

кой кормовой ценностью из-за наличия трудно гидролизуемых полисахаридов

(подсолнечная лузга).

Однако с внедрением прогрессивных технологических процессов, пере-

довой техники, новых видов сырья и с изменением спроса на вырабатываемую

продукцию отходы масложирового производства могут менять свою обще-

ственную полезность. Так, традиционно неиспользуемые или малоиспользуе-

мые отходы уже сегодня могут стать исходным сырьем для получения высоко-

качественных кормов, то есть приобрести качество товара и стать объектом

купли- продажи.

Малоиспользуемые виды отходов масложировой отрасли находят приме-

нение в кормопроизводстве (таблица 24).

Таблица 24 – Использование отходов масложировой отрасли

в кормопроизводстве


отходов

Биохимический

состав

Значение, эффект,

рекомендации

Подсолнечный фуз (осадок, образую-

щийся в процессе

производства, филь-

трации и дальнейше-

го хранения нерафи-

нированного расти-

тельного масла)

Содержит фосфолипи-

ды, белковые и слизи-

стые вещества исходно-

го масла, клетчатку,

усвояемые аминокисло-

ты, минеральные веще-

ства: кальций, фосфор,

натрий и др.

Обменная энергия (пти-

ца), кал/100г, составляет

780%

Добавление подсолнечного фуза в комби-

корм способствует нормальному водному

обмену организма животных и птицы, ведет

к более высокому коэффициенту использо-

вания питательных веществ.

Подсолнечный фуз позволяет курам-

несушкам поддерживать процесс формиро-

вания яйца на требуемом уровне. Недостат-

ком фуза как рецептурной составляющей

кормов является мазеподобная консистен-

ция, что затрудняет его ввод в комбикорм

Соапсток (отстой,

образующийся в ре-

зультате щелочного

рафинирования рас-

тительных масел и

жиров)

Соапстоки содержат не

менее 20% жира, глицери-

ды, соли жирных кислот,

фосфатиды, холин, токо-

феролы, каротиноиды, ми-

неральные соли. В 1 кг со-

апстока содержится 8500–

8700 ккал обменной энер-

гии, что эквивалентно по

энергии 3,4 кг концентри-

рованных кормов

Жиры соапстока способствуют всасыванию

и депонированию жирорастворимых вита-

минов, участвуют в водном обмене (при

расщеплении 100 г жира в организме жи-

вотных образуется 107 г воды), повышают

эффективность использования азота,

например, для синтеза бактериального бел-

ка в рубце.

Наиболее удобной формой использования

соапстоков является обогащение ими шро-

тов. Ввод соапстока в рационы животных

нормируется по количеству в нем жира.

137

Продолжение таблицы 24


отходов


состав



Жирные отбельные

глины (ЖОГ) (при-

меняются при рафи-

нации растительных

масел)

Вследствие технологиче-

ских процессов сорбирают

до 30–50% жира. В состав

отсорбированного жира

входят токоферолы, стеро-

лы, свободные жирные

кислоты, хлорофиллы, ка-

ротиноиды; элементы же-

леза, калия, кальция,

натрия, серы, магния, мар-

ганца и др.

Увеличивает продуктивность животных на

11–15% при снижении затрат кормов на 16–

19%. Скармливание 1 кг ЖОГ, содержащих

300–500 г жира, способствует дополнитель-

ному получению 350–400 г чистого привеса

свиней.

Обеспечивают стабилизацию продукта:

жидкая кормовая добавка без ЖОГ расслаи-

вается в течение 12–24 часов. Добавление

ЖОГ в качестве стабилизатора увеличивает

время расслоения до 2–3 месяцев.

Целесообразно вводить ЖОГ в комбикорма

и кормовые добавки в следующих пропор-

циях: для крупного рогатого скота – 3%, для

свиней – до 8%, для кур-несушек – до18%.

Погоны дезодорации

(жировые остатки, по-

лученные после рафи-

нации растительных

масел)

Содержат незаменимые

жирные кислоты (олеино-

вую, линолевую, линоле-

новую, арахидоновую);

биологически активные

вещества (токоферолы,

кальциферолы, стеролы)

α-токоферол (витамин Е) обладает анти-

окислительными свойствами. В 100 г пого-

нов дезодорации подсолнечного масла со-

держится 200 мг витамина Е, соевого масла

– до 400 мг. Витамин Е влияет на функции

размножения животных, на питание разви-

вающегося плода. Тормозит всасывание из

пищеварительного тракта перекисей жир-

ных кислот, обладающих токсическими

свойствами.

Недостаток витамина Е в рационе живот-

ных вызывает дистрофию, жировую ин-

фильтрацию печени, дегенеративные изме-

нения в тканях.

Ввод токоферола в рационы молочных ко-

ров повышает качество молока и масла. У

свиней улучшается окислительная стой-

кость мяса и сала. При добавлении токофе-

рола из расчета 10 мг на 1 кг корма для кур-

несушек яйценоскость возрастает на 10,5%.

Фосфатиды (производ-

ные многоатомных

спиртов, высших жир-

ных кислот и фосфор-

ной кислоты. Продукт

очистки растительных

масел на стадии рафи-

нации)

Содержат лецитин, холин,

относящийся к группе ви-

таминов В

Присутствуют во всех клетках организма.

Повышают привес молодняка, способству-

ют повышению продуктивности скота. Су-

щественно влияют на липидный обмен;

участвуют в свертывании крови, процессах

гемолиза. Обладают антиокислительными,

синергетическими, эмульгирующими и вла-

гоудерживающими свойствами.

Лецитин является источником фосфора.

Холин участвует в обменных процессах пе-

чени, предотвращая ее перерождение.

При скармливании крупному рогатому ско-

ту кормов с фосфатидами, добавленными к

шроту в количестве 2,1%, отмечается при-

рост массы тела у молодняка, увеличение

138



отходов


состав



продуктивности у коров, повышение со-

держания жира и витамина А в молоке. До-

бавление фосфатидов в травяную муку в

количестве 1–3% увеличивает сохранность

каротина в 1,5–3 раза по сравнению с не-

обогащенной травяной мукой. Курам кор-

мовые фосфатиды скармливаются в количе-

стве 2–3% от сухого вещества корма, поро-

сятам отъемышам – в количестве 5–6%.

Концентрат кальцие-

вых солей жирных

кислот (ККСЖК)

(образуется на ста-

дии рафинации рас-

тительных масел)

Содержит кальций При кальциевой недостаточности реко-

мендован для ввода в рационы птице и

свиньям. Оптимальное количество ввода

ККСЖК в комбикорма для бройлеров

составляет 2–4% (в расчете на жир). При

добавлении в рацион 5% ККСЖК вес

бройлеров в четырехнедельном возрасте

увеличивается на 5–10% по сравнению с

вводом такого же количества раститель-

ного масла. Замена кукурузы в комби-

кормах 5% или 10% ККСЖК увеличива-

ет вес бройлеров соответственно на 9,3

и 6,6%.

Подсолнечная лузга

(образуется в резуль-

тате лущения мас-

личных семян)

Содержит: сырой протеин

– 6,56%; сырой жир –

1,86%; сырую клетчатку –

40,12%; БЭВ – 38,61%; сы-

рую золу – 3,05%.

В 1 кг лузговой муки со-

держится 12 г переваримо-

го протеина; 3,9 г кальция;

2,0 – фосфора.

Наиболее эффективно скармливание

гранулированной лузги, обогащенной

соапсточными липидами. При откорме

крупного рогатого скота кормовая цен-

ность лузги с содержанием общего жира

до 8–10% составляет 0,3–0,4 кормовых

единицы. Гранулы, содержащие 50%

лузги, при скармливании откормочным

бычкам и овцам вызывают приросты на

10% выше, чем аналогичные гранулы,

содержащие 50% соломы.

Рациональное использование отходов масложировых производств будет

способствовать развитию системы централизованной переработки отходов

пищевой и перерабатывающей промышленности; позволит в значительной

мере научно подойти к глубокой переработке сырья и повышению эффектив-

ности использования сырьевых ресурсов; обеспечит снижение себестоимости

производства основной продукции за счет реализации дополнительной; рас-

ширит ассортимент современной кормовой базы; окажет содействие развитию

отечественного животноводства и птицеводства; сделает пищевые подотрасли

экологически безопасными.


1. Использование малоценного растительного сырья и отходов в кормлении с/х животных //

АПК Эксперт. – № 1–2. – 2011. – С. 52.

139

2. Ланецкий, В.А. Использование отходов масложировой промышленности / В.А. Ланецкий //

Масложировая промышленность. – № 5. – 2008. – С. 14-16.

3. Николаев, В.М. Экологизация производства и инновационная деятельность / В.М. Никола-

ев // Масла и жиры. – № 2. – 2008. – С. 3-6.

4. Кощаев, А.Г. Безотходная переработка подсолнечного шрота / А.Г. Кощаев, Г.А. Плутахин,

Г.В. Фисенко, А.И. Петенко // Хранение и переработка сельхозсырья. – № 3. – 2008. – С. 66-68.

5. Бутина, Е.А. Инновационные технологии получения пищевых лицетинов / Е.А. Бутина,

Е.О. Герасименко, Е.П. Корнева // Масложировой комплекс России: новые аспекты разви-

тия: материалы шестой Междунар. конф., Москва, 7–9 июня 2010. / Международная про-

мышленная академия. – М.: Пищепромиздат, 2010. – С. 119-123.

6. Ланецкий, В.А. Рациональное использование лузги масличных культур / В.А. Ланецкий //

Масложировая промышленность. – № 5. – 2009. – С. 22-23.

УДК 631.363.21

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИЗМЕЛЬЧЕНИЮ

КОРМОВОГО СЫРЬЯ

Е.М. Бурлуцкий, к.т.н., В.Д. Павлидис, к.ф.-м.н., М.В. Чкалова, к.т.н.

ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

г. Оренбург, Российская Федерация

Теоретические и экспериментальные исследования подтвердили наличие

внутри рабочей камеры молотковой дробилки условных зон относительной

стабильности характеристик воздушно-продуктового слоя (далее – ВПС) из-

мельчаемого материала [1].

Зону входной горловины α (сектор круга в 40...60 градусов) можно услов-

но назвать зоной свободного удара, для нее характерен «удар по неподвижной

массе материала», что приводит преимущественно к раскалыванию. Зона

нижней деки β1 (сектор круга примерно в 60...70 градусов) может быть названа

зоной отражательного удара, характерным для нее является «удар о неподвиж-

ную массу машины», что приводит преимущественно к скалыванию. Зоной

просеивания γ материала ВПС является сектор круга, ограниченный решетом

дробильной камеры. Зона верхней деки β2 (сектор круга примерно в 60...70

градусов) может считаться зоной переизмельчения, для нее характерен «удар

при столкновении частиц корма между собой», что приводит к истиранию [2].

Для анализа изменений характеристик ВПС снимались показания уста-

новленных в каждой условной зоне датчиков (поз. 1, 2, 3 и 4, рисунок 69), ко-

торые обрабатывались по авторской методике. Каждый датчик представлял

собой отрезок стальной трубки (корпус) с размещенным в нем пьезоэлемен-

том. Пьезоэлемент имел два токонесущих вывода. Один вывод соединялся «на

массу», другой – к цифровым измерительным приборам. Рассматривались по-

казания датчиков, установленных в центральной части каждой условной зоны,

поскольку датчики, расположенные ближе к границам, реагировали на влия-

ние соседних зон.

140

Схема размещения датчиков внутри дробильной камеры обусловлена

требованием полноты информации во всех зонах: во впускной горловине,

нижней деке, решете, верхней деке (рисунок 69).

Рисунок 69 – Схема размещения пьезодатчиков в рабочей камере дробилки

Такое размещение позволило установить изменение характеристик при

переходе ВПС через границы зон.

Показания датчиков, полученные в ходе производственных эксперимен-

тов, посредством компьютерной программы «электронный осциллограф» пе-

редавались в Excel, а затем в дискретном виде – в программную среду

Mathcad. Однако электронные таблицы предназначены в первую очередь для

составления отчетов, поэтому возможности их применения для обработки ре-

зультатов экспериментов несколько ограничены.

Пакет Mathcad ориентирован на численные методы и позволяет реализо-

вать практически любые способы обработки экспериментальных данных [3].

Обработка результатов производственных экспериментов с целью полу-

чения характеристик случайных процессов, коэффициентов математических

моделей и установления взаимосвязей между условными зонами проведена в

программной среде Mathcad.

Электронные таблицы Excel также позволяют осуществлять статистиче-

скую обработку данных, к тому же их использование облегчается наличием

удобного интерфейса. При анализе данных возникла необходимость их филь-

трации для получения более сглаженных зависимостей. В среде Excel имеется

несколько встроенных функций, реализующих различные алгоритмы сглажи-

подача

мате-

риала

Впускная

горловина Нижняя

дека

Решето Верхняя

дека

– пьезодатчик

– направление движения ВПС

развертка рабочей камеры

1 2 3 5 4 7 6

8

9

11

10

12

141

вания. Было решено выделить среднемасштабную составляющую сигнала,

уменьшив как более быстрые, так и более медленные его компоненты, посред-

ством полосовой фильтрации на основе последовательного скользящего

усреднения (инструмент Moving Average). Скользящее усреднение – это метод,

позволяющий упростить анализ тенденции за счет сглаживания колебаний из-

мерений по временным интервалам. Эти колебания могут возникать из-за слу-

чайного «шума», который часто является побочным эффектом техники изме-

рения [4].

Результаты математической обработки показаний датчиков позволили по-

лучить «массовый состав» ВПС (соотношение целых, раздробленных до нуж-

ной степени и переизмельченных частиц зерна в каждой условной зоне) рабо-

чей камеры. Круговые диаграммы (рисунок 70), построенные по результатам

анализа, показывают изменение вклада каждого вида частиц в процентное со-

отношение по зонам.

Зона входной горловины α Зона нижней деки β1

Зона решета γ Зона верхней деки β2

1 – целые зерновки; 2 – размножающиеся; 3 – погибшие (готовый продукт);

4 – погибшие (переизмельченные)

Рисунок 70 – Процентные соотношения различных видов частиц по условным

зонам после установки разрыхлителей (оптимальная загрузка дробильной камеры)

Такие соотношения видов частиц по условным зонам остаются примерно

постоянными при многократной циркуляции ВПС и работе дробилки в уста-

142

новившемся режиме. В ходе проведения производственных экспериментов по-

явилась возможность проследить изменение характеристик ВПС по условным

зонам при уменьшающейся загрузке рабочей камеры. Были получены соответ-

ствующие осциллограммы показаний датчиков (рисунок 71, 72).

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88

Время, мкС

Вел

ич

ин

а у

да

рн

ого

им

пу

ль

са

, м

кВ

Ряд1 Ряд2 Ряд3 Ряд4

а)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85

Время, мкС

Вел

ич

ин

а у

да

рн

ого

им

пу

ль

са

, м

кВ


б)

а) зона входной горловины; б) зона нижней деки

Рисунок 71 – Осциллограммы ВПС (производственный эксперимент)

для изменяющейся подачи материала по условным зонам:

ряд 1 – 100%; ряд 2 – 75%; ряд 3 – 50%; ряд 4 – 25%

143

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88

Время, мкС

Вел

ич

ин

а у

дар

ного и

мп

ул

ьса,

мк

В


а)

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88

Время, мкС

Вел

ич

ин

а у

дар

ного и

мп

ул

ьса,

мк

В


б)

а) зона решета; б) зона верхней деки

Рисунок 72 – Осциллограммы ВПС (производственный эксперимент)

для изменяющейся подачи материала по условным зонам:

ряд 1 – 100%; ряд 2 – 75%; ряд 3 – 50%; ряд 4 – 25%

Сравнительный анализ осциллограмм показал, что даже незначительное

уменьшение подачи зернового материала, а следовательно, и загрузки рабочей

камеры (до 75% от оптимальной) приводит к снижению разброса значений ве-

личины ударного импульса. При подаче материала, соответствующего загрузке

камеры на 25% относительно оптимальной, вид осциллограмм свидетельству-

ет о стабилизации характеристик ВПС на микроуровне.

Таким образом, разработанная методика получения дискретных (цифро-

вых) данных, характеризующих изменения ВПС в процессе многократной цир-

144

куляции внутри рабочей камеры, позволяет изучать структуру процесса дроб-

ления на микроуровне и определять соотношения видов частиц (исходный ма-

териал – готовый продукт – переизмельченный продукт) в любой условной зоне

и любом сечении слоя. В результате были получены процентные соотношения

видов частиц для каждой условной зоны, то есть установлен примерный «мас-

совый состав» ВПС в разных частях рабочей камеры дробилки.

В ходе производственных экспериментов одно из конструктивных реше-

ний прошло региональное апробирование (ООО (СПХ) «Родина» Алексан-

дровского района Оренбургской области). Уменьшение величины удельных

приведенных затрат в проектируемом варианте свидетельствует об эффектив-

ности конструктивной разработки, при этом производительность труда увели-

чилась на 6%, а снижение энергозатрат составило более 7%.


1. Кукта, Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов / Г.М. Кукта. – М.: Агро-

промиздат, 1987. – 303 с.

2. К вопросу моделирования процесса измельчения мелкокускового продукта молотковыми

дробилками / Е.М. Бурлуцкий [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрно-

го университета. – Оренбург: Издат. центр ОГАУ. – 2004. – № 2. – С. 48.

3. Кирьянов, Д.В. Mathcad12 / Д.В. Кирьянов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 576 с., ил.

4. Додж, М. Эффективная работа с Microsoft Excel 2000 / М. Додж, К. Стинсон. – СПб.: Питер,

2002. – 1056 с.

УДК 636.4.084

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕСУРСОЕМКОСТИ

ТИПОВ КОРМЛЕНИЯ СВИНЕЙ

В.Н. Дашков, д.т.н., проф., Т.И. Баран, магистрант

Учреждение образования


В.Н. Гутман, к.т.н., доц.




Введение

В условиях постоянно растущих цен на энергоносители поиск путей ре-

сурсосбережения является первоочередной задачей, решение которой позво-

лит обеспечить максимальную продуктивность животных при минимальных

затратах ресурсов.


По результатам исследований, проведенных специалистами Всероссий-

ского научно-исследовательского и проектно-технологического института ме-

ханизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук,

расход энергоресурсов при производстве свинины на фермах и комплексах

145

можно уменьшить за счет утилизации вентиляционных выбросов, совершен-

ствования системы микроклимата, улучшения объемно-планировочных реше-

ний, автоматизации контроля режимов работы оборудования и освещения, а

также совершенствования технологий содержания и кормления, при этом объ-

ем экономии составит 0,94 млрд кВт·ч электроэнергии и 0,82 млн т у.т. (таб-

лица 25).

Таблица 25 – Основные направления и объемы энергосбережения

в свиноводстве

Основные направления

энергосбережения

Объем экономии энергоресурсов

электроэнергия,

млрд кВт·ч

топливо,

млн т у.т.

Совершенствование технологий содержания и

кормления 0,43 0,72

Утилизация биологического тепла животных,

вентиляционных выбросов, совершенствование

системы микроклимата 0,23 0,10

Улучшение объемно-планировочных решений 0,18 –

Автоматизация контроля режимов работы

оборудования и освещения 0,1 –

Анализ таблицы 25 позволяет сделать вывод, что существенная экономия

энергоресурсов достигается посредством совершенствования технологий со-

держания и кормления животных, значительную роль играет также тип и каче-

ство корма.

Среди главных принципов, которым должны соответствовать современ-

ные системы кормления и кормораздачи в свиноводстве, – гигиеничность, до-

ступность кормов для животных, беспрепятственное поступление, эргономич-

ность, экономичность и удобство обслуживания.

В свиноводстве применяют концентратный и многокомпонентный (кон-

центратно-картофельный, концентратно-корнеплодный) типы кормления жи-

вотных (таблица 26). При концентратном кормлении в составе рационов более

93% по питательности занимают концентрированные корма (комбикорм).

Многокомпонентное кормление характеризуется включением в рационы кон-

центрированных (до 85%), сочных и зеленых кормов (до 15%) и кормов жи-

вотного происхождения (до 5%).

На свиноводческих предприятиях корма скармливают в сухом, влажном и

жидком виде. При сухом кормлении содержание воды в корме составляет

14–15%, при влажном – 65–72%, при жидком – 79–92%.

Преимущественное использование в хозяйствах влажных кормовых сме-

сей (62–72%) с добавлением к комбикормам корнеклубнеплодов, зеленой мас-

сы, комбисилоса не только увеличивает затраты труда и энергии, но и услож-

няет применение технических средств для доставки, подготовки и раздачи

146

кормов. Кормление свиней многокомпонентными влажными кормовыми сме-

сями предусматривает получение привесов 500 г с затратами 5–5,5 ц корм. ед.

на 1 ц прироста живой массы. При этом возраст свиней при достижении 100 кг

составляет 230–240 дней. Наиболее целесообразно скармливать свиньям кор-

мосмеси влажностью 55–70%, достигаемой при определенном соотношении

комбикорма и воды.

Таблица 26 – Технико-экономические показатели производства свинины при

различных типах кормления откармливаемого молодняка (на 1 ц прироста)

Тип кормления Затраты

труда, чел.-ч

Затраты элек-

троэнергии,

кВт·ч

Затраты

топлива, кг

Концентрированный – кормление

комбикормами (влажность 14–15%) 3–3,2 6,2–6,5 22,4–22,7

Концентратно-картофельный 7,1–7,3 12,2–13,4 38,8–39,1

Концентратно-корнеплодный 5,6–5,8 18,1–18,3 33,1–38,8

Жидкие корма позволяют добиться высоких привесов, так как они соот-

ветствуют физиологии животных. Кормление жидкой кормосмесью также

применяется с целью повышения производительности труда за счет механиза-

ции раздачи кормов. Решение технологических вопросов в данном случае под-

чинено решению конструктивно-технических задач без учета физиологиче-

ских особенностей свиней.

Лабораторные анализы скармливания кормосмесей на свинокомплексах по-

казали, что их влажность не 78% (как предопределено технологией), а 81–87%.

Кормление свиней жидкими кормосмесями приводит к целому ряду не-

желательных явлений: ускоренному прохождению кормовой массы через пи-

щеварительную систему (а это снижает активность ферментов и переваривае-

мость питательных веществ), увеличению объема корма в несколько раз и

кратности кормления (не менее трех раз в сутки), что ограничивает потребле-

ние сухого вещества корма. При этом использование энергии корма ухудшает-

ся на 10%, протеина – на 7%. Результаты исследования процессов желудочного

пищеварения при скармливании кормов влажностью 50, 60, 70 и 80% показали,

что скармливать свиньям смесь влажностью 80% и более нецелесообразно.

Опыты, поставленные в РГАУ МСХА им. Тимирязева академиком

М.Ф. Ивановым, показали, что при кормлении жидким кормом у молодых

свиней ослабляются и не развиваются жевательные мускулы. В экономиче-

ском отношении скармливание в жидком виде невыгодно, а при кормлении су-

хими смесями получается дешевый откорм. На основании опытных данных

нужно рекомендовать кормление свиней сухими кормами, а воду для питья

лучше давать отдельно.

Если в базовую комплектацию оборудования для сухого типа кормления

входят бункер для хранения корма, транспортеры и кормушки, то при жидком

147

кормлении понадобится кормоприготовительная станция, насосы для перекач-

ки жидкой массы, громоздкая система трубопроводов и все те же кормушки. В

результате увеличиваются эксплуатационные издержки.

Сухой тип кормления отличают более низкие инвестиционные затраты и

высокое санитарно-гигиеническое состояние свинарника. Оборудование для

сухой кормораздачи и влажного скармливания через кормушки, совмещенные

с водопоением, легко обслуживать. В Канаде и Европе сухое кормление пред-

почитают 80% свиноводческих ферм. Однако системы сухого кормления по

сравнению с жидким обеспечивают получение меньших привесов, но обеспе-

чивают хорошую сохранность поросят за счет скармливания корма небольши-

ми порциями, а установка ниппелей, вмонтированных в кормушку, позволяет

организовать кормление поросят кашеобразным кормом, что, по мнению спе-

циалистов, является наиболее приемлемым.

Для сухих кормов наиболее эффективно установить автоматизированную

систему раздачи, которая обладает рядом преимуществ: экономией ресурсов,

простотой в эксплуатации, значительным сокращением трудозатрат, работой в

автоматическом режиме через программатор. В автоматизированную систему

сухого кормления входит следующее оборудование:

накопительный бункер оперативного запаса, в котором осуществляется

хранение такого количества корма, которого могло бы хватить на 2–3 дня;

приемная воронка;

цепочно-шайбовый кормовой транспортер, приводимый в движение

электроприводом;

подающая труба транспортера;

сенсор, регулирующий остановку транспортера;

бункерные кормушки или дозаторы;

пульт управления.

Бункерные кормушки используются для кормления различных половоз-

растных групп: поросят на откорме и доращивании, свиней на откорме и т.д.

Бункерные кормушки для поросят на откорме были разработаны с появлением

технологии содержания животных на доращивании и откорме вволю.

В РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» разра-

ботано и в ОАО «Калинковичский РМЗ» освоено производство смесителя

влажных кормов с весовым дозированием для свиней СВД-2, предназначенно-

го для приема, взвешивания на тензовесах, смешивания и нормированной вы-

дачи влажных кормосмесей в систему кормораздачи. Отличительной особен-

ностью смесителя является применение тензовесов, что позволяет обеспечить

кормление свиней по заданному рациону с весовым дозированием компонен-

тов без потерь корма в окружающую среду. Также разработана кормушка для

сухих комбикормов КА-120, которая предназначена для кормления свиней

мелкопорционными дозами комбикорма и одновременного их поения при сво-

148

бодном доступе животных к кормушке. Использование кормушки позволяет

скармливать комбикорма малыми дозами, что исключает их потери и повыша-

ет усвояемость.


Нет единого мнения, какой тип кормления предпочесть – сухой или жид-

кий. Но оборудование для сухого типа кормления проще в эксплуатации и об-

служивании, а также экономически более выгодно.


1. Иванов, Ю.А. Технологическое и техническое переоснащение свиноводческих ферм на со-

временном этапе / Ю.А. Иванов, Н.М. Морозов, Л.М. Цой. – М.: ФГНУ «Росинформагро-

тех», 2009. – 168 с.

2. Вуоренма, Ю. Кормление – дело тонкое / Ю. Вуоренма // Промышленное и племенное сви-

новодство. – 2006. – № 4. – С. 18.

3. Лысцов, А. Культура питания / А. Лысцов // Промышленное и племенное свиноводство. –

2005. – № 7. – 24-25 с.

УДК 631.363.7

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ

СМЕСИТЕЛЯ КОРМОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

В.В. Коновалов, д.т.н., проф., А.В. Чупшев, к.т.н.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение


«Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

г. Пенза, Российская Федерация

В перспективе около 54% производимого в России фуражного зерна будет

перерабатываться комбикормовой промышленностью, а оставшаяся часть –

использоваться для производства комбикормов непосредственно в хозяйствах

или на межхозяйственных предприятиях [1]. В связи с этим потребность в сме-

сителях, способных приготавливать качественные смеси, неизбежно растет [2].

В ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» изготовлен смеситель (рисунок 73),

состоящий из емкости 1, установленной на раме 7, загрузного бункера 6 и

привода. Внутрь емкости помещен вертикальный вал 2, на котором закреплена

мешалка 3. Ее лопасти выполнены из прутков круглого сечения и имеют Г-

образную форму. Привод смесителя осуществляется от электродвигателя 8

мощностью 1,5 кВт посредством клиноременной передачи 9.

Решение задачи внешнего обтекания тел в условиях перемешивания воз-

можно с помощью уравнений Навье-Стокса и неразрывности потока (формула

1). При решении данной задачи используют теорию подобия.

Критериальное уравнение для мешалки имеет вид:

KN = f (Reц, Frм, Г1, Г2, …)

или

149

KN = A·Reцm ·Frм

n ·Г1

p ·Г2

q, (1)

где Reц – циркуляционный критерий Рейнольдса;

Frм – критерий Фруда;

Г1, Г2 – симплексы геометрического подобия; численные значения коэффи-

циентов A, n, m, p, q для подобных мешалок устанавливаются экс-

периментально.

1 2

3

4

5

6

7

8

9

1 – емкость смесителя; 2 – вертикальный вал; 3 – мешалка; 4 – заслонка;

5 – выгрузной лоток; 6 – загрузочный бункер; 7 – рама; 8 – электродвигатель

мощностью 2,2 кВт; 9 – клиноременная передача

Рисунок 73 – Схема и общий вид лабораторного смесителя

Предлагается ввести симплексы геометрического подобия (формула 2):

длины лопастей Ll, м llL LDГ ;

(2) диаметра лопастей d, м dDГd ;

высоты заложенного материала Но, м 0HDГ .

Для расчета смесителя используется метод расчета (РД 26–01–90–85), ос-

нованный на равенстве моментов, создаваемых вращающимися лопастями

мешалки, и возникающих сопротивлений стенок корпуса аппарата [3] (рису-

нок 74).

Крутящий момент, то есть момент сил, возникающих при вращении лопа-

стей мешалки, будет уравновешиваться:

МКР = МКОР + МВН +МА,

где МКОР, МВН – моменты сил сопротивления вращению, возникающие на

стенках корпуса аппарата и внутренних устройствах соот-

ветственно;

МА – момент сил гидравлического сопротивления воздуха при наличии

свободной поверхности, Н·м.

150

dl

dK

D

HV

hl

1

2

3

4

5

6

7

Rl

x

x.

.

MA

MA

MKOP

MKP

dl

5

4

2

DRl

dK

M

MA

A

MKOP

MKP

1 – подшипниковая опора верхняя; 2 – емкость смесительная; 3 – вал;

4 – лопасть мешалки; 5 – втулка крепежная мешалки;

6 – подшипниковая опора нижняя; 7 – материал смеси

Рисунок 74 – Схема смесительного аппарата

Учитывая, что диаметр лопастей незначителен, а над мешалкой распола-

гается высокий слой материала, верхние слои которого полностью закрывают

мешалку и имеют скорость значительно меньше, чем у нее, сопротивлением

воздушно-вихревой зоны пренебрегаем, то есть сохраняем только слагаемые,

регламентируемые РД 26–01–90–85 [3]:

МКР = МКОР + МВН.

Крутящий момент на валу мешалок

МКP = zМ · · K1, Н·м,

где zМ – количество лопастей, шт.;

К1 – коэффициент мощности перемешивания;

– коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый эмпири-

чески.

Момент сопротивления стенки корпуса

1,75

cp0,25

ц

КОР VГМ D

25,0

Re2,2

, Н·м,

где – коэффициент сопротивления корпуса аппарата,

;2

1,1935,20

;2095,0

D

D

D

D

ГГ

Г

Г

при

при

151

pD

Hl – параметр высоты заполнения аппарата;

(l = 8 – без перегородок; p = 1 – для аппарата со свободной поверхно-

стью материала);

Н – высота заполнения аппарата, м;

мdDГD – симплекс гидродинамического подобия;

dм – диаметр мешалки, м;

D – диаметр емкости, м;

Vcp – относительная усредненная окружная скорость материала в аппарате,

м/с;

D

D

Г

ГV

2

1175,15,04,01 2121 ср ;

221 1К ;

где 1 и 2 – параметры профиля окружной скорости материала. Значения 1

и 2 связаны соотношением

12 21 ss ,

где s1 и s2 – коэффициенты профиля окружной скорости,

2021

67

D

D

Г

Гs1 и

2021

2728

D

D

Г

Гs2 .

Мощность на перемешивание 5

мdnKN N 3 , Вт.

Критерий мощности перемешивания

187,3 KzК MN ,

где – плотность вороха материала (смеси), кг/м3.

Сила сопротивления движению горизонтальной лопасти со стороны пе-

ремещаемого материала

.,sinsin

2

)(sin

22

2

22

Нd

kRkHg

d

Rg

dRkHF

l

Hii

l

i

lHiiV

tg

tg

ЦТ

кл

Сила сопротивления перемещению горизонтальной лопасти FVклi пропор-

циональна физико-механическим свойствам (плотности ρ и т.д.) перемещаемо-

го материала, высоте его слоя Hi, диаметру лопасти dl, а также квадрату угло-

вой скорости ω и радиусу мешалки Ri. В соответствии с этим в критериальную

модель (формула 1) кроме критериев Рейнольдса и Фруда вводятся аналогич-

ные симплексы подобия.

Минимальное количество лопастей

152

KiPiKiPinz

21M , шт.,

где τPi – время полета, с;

τКi – время прохождения лопастью длины клина, с;

ω – угловая скорость мешалки, рад/с.

i

lКi

R

d

sin, с;

,,

2

sin

22

22

сk

RkHgg

hd

kRkHgg

R

Hii

ll

Hii

iPi

tg

tg

ЦТ

ЦТ

где Ri – положение центра тяжести рассматриваемого i-го сектора относитель-

но оси вращения вала смесителя, м;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

ii HНk ЦТЦТ – соотношение высоты центра тяжести поднимаемого сек-

тора НЦТi относительно всей высоты материала в центре

тяжести элементарного сектора Нi, м;

iiH HhHk )( – соотношение высоты слоя поднимаемого материала

(Нi – Δh) относительно всей высоты элементарного сектора.

Минимальная высота смесительной емкости

tg DHH rC 5,01,1 , м,

где Hr – высота материала в рабочем режиме, м;

β – угол сводообразования воронки, 33–35º.


1. Коновалов, В.В. Механизация технологических процессов животноводства: учеб. пособие /

В.В. Коновалов, С.И. Щербаков, В.Ф. Дмитриев. – Пенза: РИО ПГСХА, 2006. – 274 с.

2. Коновалов, В.В. Устройство и технологический расчет оборудования для кормления сви-

ней: учеб. пособие / В.В. Коновалов. – Пенза: ПГСХА, 1998. – 176 с.

3. Коновалов, В.В. Обоснование технических средств приготовления и выдачи кормов в сви-

новодстве: монография / В.В. Коновалов. – Пенза: РИО ПГСХА, 2005. – 314 с.

4. Коновалов, В.В. Определение потребного количества воздействий лопастей на смесь /

В.В. Коновалов, А.В. Чупшев, В.П. Терюшков / Научно-технический прогресс в животно-

водстве: стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции на

период до 2020 г.: сб. тр. 12-й Междунар. науч.-техн. конф. / ГНУ ВНИИМЖ. – Подольск,

2009. – Т. 20, ч. 3. – С. 107-115.

153

УДК 631.363.7

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СПИРАЛЬНОГО ПИТАТЕЛЯ

СУХИХ КОРМОВ

В.В. Коновалов, д.т.н., проф., В.П. Терюшков, к.т.н., доц.,

А.С. Калиганов, аспирант, В.В Коновалов, студент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение




Для получения качественных кормовых смесей компоненты дозируются,

а затем смешиваются [1, 2]. Одним из перcпективных направлений, обеспечи-

вающих снижение энергоемкости приготовления смесей, является перемеши-

вание компонентов в падающих разрушенных потоках. К сожалению, суще-

ствующие питатели сухих компонентов зачастую не могут обеспечить надле-

жащего качества потока вследствие наличия пульсаций выходящего материала

(рисунок 75а) [3]. При наличии необходимых усовершенствований [4] воз-

можно существенно улучшить качество потока материала (рисунок 75б).

а) б)

а) – при отсутствии устройств разравнивания потока;

б) – при наличии устройств разравнивания потока

Рисунок 75 – Поток материала, выходящий из питателя

В Пензенской ГСХА разработан спирально-винтовой питатель сухих сы-

пучих материалов (рисунок 76). Он состоит из прямоугольного бункера 2,

нижняя часть которого имеет наклонные стенки. По дну бункера расположен

вал со спирально-винтовым шнеком 3 (шнек в виде спирального прутка круг-

лого сечения). На выгрузной край вала 5 установлена швырялка (метатель) с

плоскими (пластинчатыми) лопастями 4. Выгрузное окно 6 перекрыто сеткой

с прямоугольными отверстиями из прутка 2 мм.

154

1

2

3

4

5

6

7

1 – сухой материал в бункере; 2 – бункер; 3 – спиральный шнек; 4 – выгрузная швы-

рялка с плоскими (пластинчатыми) лопастями; 5 – вал; 6 – выгрузное окно, перекры-

тое прутковой сеткой 8; 7 – распыленный поток выгружаемой массы

Рисунок 76 – Питатель-дозатор сухого концентрированного корма

При вращении вала 5 со шнеком 3 осуществляется непрерывная подача из

бункера 2 материала 1 в зону выгрузки. Подаваемый шнеком материал захва-

тывается лопастной швырялкой и протирает материал в зоне выгрузного окна

6 сквозь прутковую сетку. Малый диаметр прутков сетки и значительное рас-

стояние между прутками позволяют материалу проходить сквозь отверстия с

невысокими энергозатратами, в то же время способствуют сдерживанию об-

вального схода с лопастей на небольшой промежуток времени. В результате

происходит заметное снижение пульсаций (рисунок 75б).

В процессе исследований указанного питателя изучалось влияние количе-

ства лопастей швырялки (z = 3, 4, 6 шт.), расстояния между продольными

прутками сетки (L = 11, 25, 52 мм; без сетки – 250 мм), а также частоты вра-

щения (n = 105…310 мин–1

) на производительность питателя (Q, кг/с), потреб-

ляемую мощность (Р, Вт) и энергоемкость дозирования (Y, Дж/кг), на каче-

ство и ширину a выходящего потока. Для обоснования рациональных кон-

структивно-режимных параметров питателя осуществлялись фотосъемка вы-

ходящего потока и определение его параметров (включая размеры и наличие

пульсаций). Плотность материала – 710 кг/м3.

В результате обработки [5] результатов получено выражение, описываю-

щее производительность питателя (кг/с):

Q = 2,531893 – 0,570458 z + 0,049941 z2 –

0,038084 L + 0,000012 L

2 +

+ 0,01348 n – 0,000024 n2 + 0,00385 z L – 0,00028 z n + 0,000121 L n,

(1)

коэффициент корреляции R = 0,88863430.

Мощность (Вт) описывается выражением:

155

Р = 301,808 – 103,756 z + 12,323 z2 + 2,923 L + 0,003 L

2 + 1,407 n –

– 0,524 z L – 0,028 z n – 0,007 L n, (2)


Энергоемкость (Дж/кг) описывается выражением:

Y = 159,1356 – 21,7893 z + 2,9794 z2 + 2,5614 L + 0,0006 L

2 –

– 0,2660 n + 0,0012 n2 – 0,3377 z L + 0,0182 z n – 0,0074 L n,

(3)


Лучшее качество потока

(К = 1; рисунок 77) обеспечивает

количество лопастей z не менее

6 шт. Данное количество

лопастей используется в

последующих опытах. При этом

частота вращения рабочего

органа зависит от расстояния

между прутками сетки

выгрузного окна L. При

расстоянии между прутками

L = 12 мм n 150 мин–1,

при L = 25 мм n 180 мин–1, при

L =5 2 мм n 180 мин–1. Рост ча-

стоты вращения улучшает каче-

ство потока.

Ширина потока материала а с увеличением частоты вращения рабочего ор-

гана растет и стабилизируется при n 200 мин–1. Величина ширины потока со-

ставляет а =170–230 мм. Большие значения соответствуют L = 52 мм. Однако

при этом более вероятны неравномерные выбросы материала питателем.

Влияние частоты вращения и расстояния между прутками представлены

(рисунок 78) на графиках подачи Q, ширины потока a и концентрации потока

Q/a. Наименьшей концентрации потока соответствует расстояние между прут-

ками 20–30 мм при частоте вращения 170–200 мин–1

. C увеличением расстоя-

ния между прутками частота вращения, соответствующая минимуму концен-

трации, снижается. Однако качество потока при этом не обеспечивается

(К должно быть равно 1). Поэтому рассматриваются далее сетки с расстояни-

ем только L = 25 и L = 12 мм. Подача концентрированных кормов питателем

для указанных параметров существенно не различается и составляет Q 2,2–

2,3 кг/с. Потребляемая мощность привода около 300 Вт. Энергоемкость пода-

чи корма для указанных значений составляет около 150 Дж/кг, следовательно

по энергетическим показателям рассматриваемые варианты равнозначны.

Рисунок 77 – Влияние частоты вращения

n (мин–1

) и числа лопастей z (шт.) на качество

выходящего потока корма (К = 1 – удовлетвори-

тельное; К =0 – неудовлетворительное) при

расстоянии между прутками сетки L (мм)

156

Рисунок 78 – Влияние частоты вращения n (мин–1

) и расстояния между прутками

L (мм) на подачу питателя Q (кг/с), на ширину потока корма а (мм) и концентрацию

материала Q/a [кг/(ммс)] при числе лопастей z = 6 шт. и расстоянии точки замера от

выгрузного отверстия h = 350 мм

Выводы

1. Разработанный и изготовленный питатель позволил получить необхо-

димые экспериментальные данные для обоснования его рациональных пара-

метров. Лучшее качество потока обеспечивает количество лопастей не менее

Z = 6 шт. При этом min частота вращения рабочего органа зависит от расстоя-

ния между прутками сетки выгрузного окна. При расстоянии между прутками

L = 12 мм частота не менее 150–160 мин–1

, при 25 мм 180 мин–1

, при

52 мм 180 мин–1

. Ширина потока стабилизируется при частоте n 200 мин–1

и составляет a = 170–230 мм. Большие значения соответствуют L = 52 мм, од-

нако вероятны пульсирующие выбросы материала. Наименьшая концентрация

потока – при n = 180–200 мин–1

и L = 20–30 мм.

2. Энергоемкость подачи корма составляет около 140–160 Дж/кг. Произво-

дительность питателя – около 2,2–2,3 кг/с. Потребляемая мощность привода –

порядка 300 Вт. В дальнейших исследованиях используем рациональные зна-

чения: расстояние между продольными прутками сетки L = 25 мм, количество

лопастей Z = 6 шт. и частота вращения рабочего органа n = 190–200 мин–1

.


1. Механизация, электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства /

В.В. Коновалов [и др.]. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – Ч. 4: Механизация животноводства. –

136 с.


новодстве / В.В. Коновалов. – Пенза: РИО ПГСХА, 2005. – 314 с.

3. Иноземцева, Л.В. Исследование параметров потока материала на выходе питателя дозатора

с выгрузным отверстием в виде сетки / Л.В. Иноземцева, В.В. Коновалов // Достижения

науки и техники АПК. – 2002. – № 12. – С. 23-24.

4. Коновалов, В.В. Обоснование расположения распылителей компонентов в смесительных

устройствах / В.В. Коновалов // Достижения науки и техники АПК. – 2004. – № 2. – С. 28-29.

5. Коновалов, В.В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью

ПЭВМ / В.В. Коновалов. – Пенза: ПГСХА, 2003. – 176 с.

157

УДК 636.084.523

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЕМЯН ЛЬНА В КОРМАХ

И.Э. Миневич, к.т.н, Л.Л. Осипова, В.А. Зубцов, к.м.н.





В настоящее время качество кормов повышают, обогащая их протеином,

ненасыщенными жирными кислотами и другими биологически активными

веществами. Для этого все чаще используют масличное сырье. В ряду маслич-

ных культур семена льна заслуживают особого внимания. Они могут служить

высокоэнергетическим протеиновым компонентом рационов для сельскохо-

зяйственных животных и птицы. Семена льна удачно сочетают в своем соста-

ве высокое содержание жира (не менее 35%), в котором преобладают полине-

насыщенные жирные кислоты (далее – ПНЖК), в основном α-линоленовая

кислота – представитель ω-3 жирных кислот, и достаточное количество проте-

ина (не менее 20%), оптимально сбалансированного по аминокислотному со-

ставу. Благодаря своему уникальному компонентному составу, семена льна, а

также продукты их переработки – льняные жмыхи и шроты – можно исполь-

зовать в комбикормах и кормовых смесях для повышения качества животно-

водческой продукции и улучшения здоровья животных. В настоящее время

учеными многих стран проводятся исследования по эффективности использо-

вания семян льна в кормах для различных животных и птиц.

Добавки семян льна в рационы способствуют повышению содержания

ПНЖК в мясомолочной продукции, а также в мясе и яйцах птиц, что является

важным фактором улучшения качества питания людей [1]. Что касается каче-

ства молока и, следовательно, молочных продуктов, то современные диетологи

считают основным недостатком молочного жира низкое содержание полине-

насыщенных жирных кислот, которые являются физиологически необходи-

мыми функциональными пищевыми ингредиентами. В связи с этим значи-

тельный интерес представляют исследования по получению молочных про-

дуктов, обогащенных полиненасыщенными жирными кислотами за счет вве-

дения в корма жвачных животных семян льна. Льняное семя, как концентри-

рованный источник ω-3 ПНЖК, может повышать ее содержание в молоке и

снижать соотношение ω-6:ω-3, что способствует повышению биологической

эффективности молока и молочных продуктов [2, 3].

Однако при введении в корма добавок с повышенным содержанием нена-

сыщенных жиров необходимо учитывать биохимические процессы, протека-

ющие во всех отделах желудка (особенно в рубце) жвачных животных при пе-

реваривании кормов. Так, состав молочного жира и рубцовое пищеварение во

многом зависят от химического строения триглицеридов кормового жира. Не-

смотря на то, что высшие жирные кислоты с ненасыщенными связями явля-

158

ются незаменимыми для организма животных (так же, как и для организма че-

ловека), они токсически действуют на большую часть рубцовой микробиоты.

Длинноцепочечные ненасыщенные жирные кислоты оказывают на клеточную

стенку бактерий детергентоподобное действие, что может приводить к ее раз-

рушению. Поэтому микроорганизмы рубца не способны усваивать большое

количество ненасыщенных жиров и процесс гидрогенизации сопровождается

снижением активности рубцовых бактерий.

Вследствие ингибирующего действия ненасыщенных жирных кислот на

рубцовые микроорганизмы основной задачей при кормлении жвачных живот-

ных масличными, в том числе и семенами льна, является минимизация де-

прессирующего действия нестабилизированных жиров на ферментацию в

рубце. С этой целью используются физические и химические способы полу-

чения эффективных кормовых добавок из семян льна. В качестве химических

методов используются обработка семян льна формальдегидом или получение

кальциевых солей жирных кислот из льняного масла [4].

С целью снижения биогидрогенизации ПНЖК в рубце семена льна обра-

батывали тальком или бентонитом [5]. Такие неорганические минеральные

добавки покрывают внутреннюю оболочку рубца (играют роль внутренней

изоляции), что позволяет ПНЖК проходить рубец с небольшой либо без мик-

робиальной деградации. При этом выявлен ряд положительных эффектов:

повышение уровня длинноцепочечных полиненасыщенных жирных

кислот, таких как DHA/EPA, в молоке и молочных продуктах;

кормление обогащенной ω-3 ПНЖК добавкой в рекомендуемом режиме

оказывает оздоровительное действие на организм коров по сравнению со

стандартными рационами.

После 4–6 недель кормления предложенной добавкой получают молоко с

содержанием ω-3 ПНЖК 50 мг/100 г молока и ω-6 ПНЖК 68 мг/100 г молока.

Обычное молоко содержит в среднем 12,0 мг/100 г ω-3 ПНЖК и 80,0 мг/100 г

ω-6 ПНЖК. Следует отметить, что формальдегид и бентониты снижают также

и рубцовую деградацию белка [6].

Известны исследования по введению сырых семян льна, а также подверг-

нутых термообработке, экструдированию, вальцеванию и пр. в корм жвачных

животных.

Как указывалось выше, обогащающие молоко ненасыщенные жирные

кислоты должны быть защищены от биогидрогенизации в рубце.

Сырые семена льна можно рассматривать как некоторую форму защиты –

ненарушенная оболочка замедляет высвобождение жирных кислот в рубце и

защищает их от окисления.

В качестве способов, повышающих инертность жирных кислот относи-

тельно рубцовых микроорганизмов, эффективны такие виды термообработки

семян льна, как:

159

термообработка семян льна методом экструзии (нагрев и давление се-

мян через решетки с различными формами отверстий);

микронизация целых семян льна (термообработка под действием ин-

фракрасного облучения при кратком времени экспозиции).

Добавки семян льна (сырых и микронизированных) в количестве 7% от-

носительно сухого вещества не влияли на выход молока, содержание в нем

протеина и лактозы [7]. При этом изменялось соотношение жирных кислот

молочного жира. Снижалось содержание короткоцепочечных С4:0 – С12:0 и

среднецепочечных С14:0 – С17:0, возрастало содержание С18:0 – С18:3 жирных

кислот.

Исследования показали [8], что сырые, экструдированные семена и льня-

ное масло уменьшали ежедневный выход метана:

сырые семена – на 12%;

экструдированные семена – на 38%;

льняное масло – на 64%.

Кормление коров сырыми, микронизированными и экструдированными

семенами льна в количестве 12,6% (на сухое вещество рациона) каждой до-

бавки снижало выход молока по сравнению с контролем в среднем на 1,6 кг, а

жирность молока уменьшалась в среднем на 0,4% [2]. При этом происходило

увеличение концентрации α-линоленовой кислоты (С18:3) и конъюгированной

линолевой кислоты в среднем до 152 и 68% соответственно.

Следует отметить, что под термином конъюгированная линолевая кислота

подразумевается группа позиционных и геометрических изомеров с сопря-

женными двойными связями (conjugate linoleic acid, CLA). В настоящее время

доказано ее антиканцерогенное действие, влияние на иммунную систему и

липидный обмен. Главным изомером CLA в мясе и молочном жире жвачных

животных является цис-9, транс-11 С18:2, составляющий 80–90% от общего

содержания CLA [9].

Практически все авторы показали, что семена льна, как сырые, так и об-

работанные в количестве 5–15% (на сухое вещество рациона), не влияли на

общий объем поедаемого корма, потребление было на уровне контрольного.

Данные о влиянии семян льна на выход молока, его жирность, содержание в

нем протеина у многих авторов различны. Сравнительный анализ результатов,

опубликованных различными авторами, показал, что небольшое снижение

удоев, жирности молока происходит при содержании семян льна в кормах вы-

ше 5% (на сухое вещество).

Включение семян льна в состав кормов снижало общее содержание

насыщенных жирных кислот в молоке, о чем свидетельствуют данные всех ав-

торов. Все авторы отмечали повышение содержания α-линоленовой кислоты в

молочном жире (в среднем на 29–88%). Отмечалось более эффективное влия-

ние на количество α-линоленовой кислоты сырых и микронизированных се-

мян льна.

160

В заключение можно отметить, что включение в корма жвачных живот-

ных льняного сырья: сырых семян льна, термообработанных, дробленых или

измельченных до консистенции муки, оказывает в целом положительный эф-

фект на качество молочного жира:

увеличивает содержание α-линоленовой кислоты;

увеличивает содержание конъюгированной линолевой кислоты;

уменьшает соотношение ω-6:ω-3 полиненасыщенных жирных кислот;

уменьшает общее количество насыщенных жирных кислот;

увеличивает долю стеариновой кислоты относительно других насыщен-

ных жирных кислот.

Таким образом, добавление семян льна является недорогим и эффектив-

ным способом получения полезной, в частности молочной, продукции без

снижения ее органолептических характеристик.

Регулирование содержания ПНЖК в мясомолочной продукции за счет

введения в рационы таких подготовленных добавок натуральных концентри-

рованных источников ПНЖК, как семена льна, можно считать инновационным

направлением создания функциональных продуктов с гарантированным со-

держанием эссенциальных пищевых ингредиентов.


1. Vaisay-Genzer, M. Flaxseed: Health, Nutrition and Functionality / M. Vaisay-Genzer, D.X. Mor-

ris. – Winnipeg: MB, Flax Consil of Canada. – 1994. – 320 р.

2. Gonthier, C. Feeding Micronized and Extruded Flaxseed to Dairy Cows: Effects on Blood Param-

eters and Milk Fatty Acid Composition / C. Gonthier, A.F. Mustafa, P.Y. Chouinard,

R. Berthiaume, H.V. Petit // J.Dairy Sci. – 2005. – V.88. – P. 748-756.

3. Kazama, R. Adomasal or ruminal administration of flax oil and hulls on milk production, digesti-

bility, and milk fatty acid profile of dairy cows / R. Kazama, C. Cortes, D. da Silva-Kazama,

N. Gagnon, L.M. Zecula, Santos G.T.D., Petit H.V. // J.Dairy Sci. – 2010. – V. 93. – Is.10. –

P. 4781-4790.

4. Chouinard, P.Y. Fatty acid profile and physical properties of milk fat from cows fed calcium salts

of fatty acids with varying unsaturation / P.Y. Chouinard, V. Girard, G.J. Brisson // J.Dairy Sci. –

1998. – V.81. – P. 471-481.

5. Food supplement and use thereof for elevanting levels of essential fatty acids in livestock and

products therefrom: US 2003/0198730 A1, Int.CL. A61K 9/68, A23K 1/100. / H. Thompson.

6. Gulati, S.K. Rumen protected protein and fat produced from oilseeds and/or meals by formalde-

hyde treatment; their role in ruminant production and product quality: a review / S.K. Gulati,

M.R. Garg, T.W. Scott // Australian Journal of Experimental Agriculture. – 2005. – V. 45(10). –

P. 1189-1203.

7. Mustafa, A. Effects of feeding micronised flaxseed on yield and composition of milk form Holstein

cows / A. Mustafa, Y. Chouinard, D. Christensen // J.Sci. Food and Agriculture. – 2003. – V.83. –

Is. 9. – P. 920-926.

8. Martin, C. Methane output and diet digestibility in response to feeding dairy cows crude linseed,

extruded linseed, or linseed oil / C. Martin, J. Rouel, J.P. Jouany, M. Doreau, Y. Chillard //

J.Anim.Sci. – 2008. – V. 86. – P. 2642-2650.

9. Панюшкин, Д.Е. Биогенез и функция изомеров линолевой кислоты у жвачных животных:

обзор / Д.Е. Панюшкин // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2008. – № 3. –

С. 69-85.

161

УДК 619:632.2.082.4:615.32(574)

ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ СЕЛЕНА

НА ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ КОРОВ

К.И. Минжасов, акад., В.М. Антюхов, акад., А.К. Байматова, к.с.-х.н.,

Б.Р. Касеинов, к.в.н., Н.Н. Ан, к.с.-х.н. ТОО «Северо-Казахстанский НИИ животноводства и растениеводства»

а. Бескол, Кызылжарский р-н, Северо-Казахстанская обл., Республика Казахстан


В Северо-Казахстанской области стойловое содержание животных явля-

ется наиболее ответственным периодом с точки зрения интенсивности вос-

производства скота. Подавляющее число отелов приходится на вторую поло-

вину зимы и начало весны – период наименьшего обеспечения животных био-

логически активными веществами корма, что оказывает влияние на жизнеспо-

собность молодняка. Так, из учтенных в 2008 году отелов коров на декабрь-

январь пришелся 21%, на февраль-март-апрель – 51%, на остальные 7 месяцев

(май-ноябрь) – 28%. Следовательно, более 72% растелов приходится на конец

стойлового содержания. Резкая сезонность отелов, безусловно, связана со

временем прихода коров в половую охоту и их оплодотворением.

Эксперимент был проведен в производственных условиях в КТ «Зенченко

и К» на коровах голштинской породы в период их адаптации в условиях Се-

верного Казахстана. На начало опыта из 293 растелившихся коров не пришло в

охоту 145. По результатам ректального исследования были отобраны 60 коров

с диагнозом гипофункции яичников и определены две опытные и контрольная

группы по 20 голов в каждой. Стимуляция повышения результативности ис-

кусственного осеменения, а также терапевтический эффект достигались путем

применения препаратов селена и тетравита. Животным первой опытной груп-

пы вводили 3-кратно с интервалом 7–10 дней следующие препараты: Е-селен в

дозе 10 мл и тетравит в дозе 5 мл на 1 голову. Второй опытной группе вводили

внутримышечно Е-селен в дозе 10 мл на 1 голову 5-кратно с интервалом 7–10

дней. Третья группа была контрольной, без применения препаратов. На дан-

ном этапе работы было обосновано применение препаратов селена для стиму-

ляции половой функции коров и телок (таблица 27).

Таблица 27 – Эффективность стимуляции половой функции у коров

с гипофункцией яичников (n = 60)

Группа n

Пришло в охоту в течение Оплодотворяемость

за 2 половых цикла 10 дней 30 дней

n % n %

I 15 12 80,0 14 93,3 11 73,3

II 17 13 76,5 15 88,2 13 76,5

III 15 2 13,3 5 33,3 4 26,7


162

Из данных таблицы 27 видно, что в I опытной группе пришли в охоту в

течение 10 дней 80% коров, во II – 76,5 %, а в контрольной спонтанно пришли

в охоту 13,3%.

В течение 30 дней со дня обработки препаратами в первой и второй груп-

пах пришли в охоту 93,3 и 88,2% соответственно. В контрольной группе всего

33% животных проявили признаки половой охоты.

Ректальное исследование на стельность показало эффективность дей-

ствия препаратов селена на воспроизводительную функцию коров (таблица

28).

Таблица 28 – Показатели воспроизводства при использовании препаратов селена

Показатель Группа

I II III

Индифференц-период, дней 55 57 62

Период от отела до плодотворного осеменения, дней 79 78 91

Стали стельными, % 66,7 70,6 26,7

Как следует из данных таблицы 28, продолжительность периода от отела

до первого осеменения между I и II группами существенно не различалась, а

разница по сравнению с контрольной группой составила 7,5 и 5,6 дней соот-

ветственно.

На продолжительность периода от отела до плодотворного осеменения

определенное влияние оказало введение препаратов Е-селена и тетравита, так,

в I группе она составила 79 дней, во II – 78, что на 12 и 13 дней меньше, чем в

контрольной, где спонтанно пришло в охоту 33,3% коров, оплодотворяемость

составила 26,7%, при этом период от отела до плодотворного осеменения со-

ставил 91 день.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют, что примене-

ние препаратов Е-селен и тетравит ускоряет приход коров в охоту и повышает

результативность осеменения.

Имеются сообщения о положительном терапевтическом эффекте, дости-

гаемом при использовании препаратов селена при нарушении воспроизводи-

тельной функции у коров.

С учетом вышесказанного была поставлена задача изучить действие пре-

паратов на восстановление и проявление полового цикла при стойком наруше-

нии функции яичников.

Для изучения данного вопроса в 2010 году опыты проводились в

КТ «Зенченко и К» на коровах, не проявивших признаков половой охоты свы-

ше 90 дней после отела.

Перед началом опыта все маточное поголовье (n = 293) было подвергнуто

ректальному исследованию, из него 37,1% стельных, 24,8% новотельных, 2%

сомнительных, 1% абортировавших и 35,1% бесплодных животных, или 102

головы. По результатам ректального исследования, из 60 коров с диагнозом

163

гипофункция яичников и персистентное желтое тело были определены три

опытные и контрольная группы по 15 голов в каждой. В первой опытной

группе применяли препарат селенит натрия в дозе 6 мг + тривитамин в дозе

5 мл на голову внутримышечно с интервалом 8–10 дней двукратно. Во второй

опытной группе использовали препарат Е-селен в дозе 10 мл на 1 голову внут-

римышечно 3-кратно с интервалом 8-10 дней + тривитамин в дозе 5 мл на 1

голову 3-кратно с интервалом 8–10 дней. В третьей опытной группе использо-

вали препарат седимин в дозе 10 мл на 1 голову внутримышечно 3-кратно с

интервалом 7–10 дней. Четвертая группа была контрольной, без применения

препаратов.

Результаты исследований показали, что в первой опытной группе пришло

в охоту в течение первых 10 дней с момента стимуляции 75,0% коров, во вто-

рой опытной группе – 72,0% и в третьей – 73,3%, а в контрольной за этот пе-

риод спонтанно пришло в охоту 26,6% животных.

В течение первого месяца с момента обработки препаратами в I, II и III

опытных группах суммарно пришло в охоту 89,0, 80,0 и 86,7% соответствен-

но. В контрольной группе этот показатель составил 33,3%, что, безусловно,

показывает выраженный стимулирующий и синхронизирующий эффект (таб-

лица 29).

Таблица 29 – Результативность стимуляции коров препаратами селена

Группа Препарат Доза Пришло в охоту, %

за 10 дней за 30 дней

I – опытная Селенит натрия +

витамины А и Е

6 мг

5 мл 75 89

II – опытная Е-селен +


10 мл

5 мл 72 80

III – опытная Седимин +


10 мл

5 мл 73 86

IV – контрольная – – 26 33

По результатам ректальных исследований была установлена степень вли-

яния препаратов на половую функцию коров.

Исследования показали, что продолжительность периода от отела до пер-

вого осеменения была короче в III группе и разница по сравнению с I, II и IV

группами составила 2,1; 8,0; 19,1 дней соответственно. Проявление половой

охоты было более выраженным во всех 3 группах, где использовали биологи-

чески активные препараты.

Очевидно, что введение препаратов селена вызвало повышение физиоло-

гической активности матки, тем самым стимулируя половую охоту коров.

Кроме того, интенсивнее происходит завершение инволюции матки, и в орга-

низме начинают протекать процессы, ответственные за восстановление усло-

вий для нормального оплодотворения.

164

Результаты оплодотворяемости также показали неодинаковое влияние ис-

пользованных препаратов. Так, в опытных группах оплодотворяемость была

значительно выше, чем в контрольной, что, безусловно, говорит о восстанов-

лении овариального цикла (таблица 30).

Таблица 30 – Показатели воспроизводства коров с использованием препаратов

селена

Группа Индифференц-

период, дней

Период от отела

до плодотворного

осеменения, дней

Оплодотворяемость, % Индекс

осеме-

нения

от 1 осе-

менения общая

1 – опытная 33,5 63,0 66,7 68,0 2,0

2 – опытная 35,6 58,8 73,3 80,0 1,7

3 – опытная 41,5 53,0 75,0 83,0 1,5

контрольная 52,6 81,2 33,3 35,3 2,4

Выраженное различие в процентах оплодотворяемости, а также отличие в

длительности периода от отела до первого и плодотворного осеменения, ин-

декса осеменения между опытными и контрольной группами связано также с

эффективным действием комплекса препарат + витамины А и Е. Наряду с об-

щестимулирующими свойствами этот комплекс действует на нервно-

мышечные рецепторы кровеносных сосудов, способствуя их расширению, чем

активизирует моторику матки.

На динамику отелов, пик которых приходится на март-апрель, и на после-

дующее восстановление половой цикличности существенное влияние оказы-

вает депрессия полового аппарата в зимний период.

Стимуляция активности матки и яичников препаратами селена увеличи-

вает приход коров в охоту до 89,0; 80,0 и 86,0% при 33,3% спонтанно возоб-

новляющих половой цикл.

Экономическая эффективность была определена как стоимость дополни-

тельной продукции, полученной за счет сокращения дней бесплодия, за выче-

том стоимости препарата, которым обрабатывались коровы (таблица 31).

Таблица 31 – Экономическая эффективность применения препаратов селена

для улучшения воспроизводительной функции коров

Показатель Стоимость, тенге

Сокращение сроков плодотворного осеменения на 24 дня

Доход за счет дополнительного получения:

молока 5700

телят 2160

Общий доход 7860

Затраты препаратов на одну обработанную корову 1200

Чистый доход на 1 голову 6660

Чистый доход по опытным животным 266400

165

Система расчета экономической эффективности следующая: опытные

группы простимулированы (n = 40), сроки их плодотворного осеменения были

сокращены на 24 дня по сравнению с необработанными. Отсюда за счет со-

кращения сроков осеменения получено дополнительно от каждой коровы

115 кг молока.

В денежном выражении дополнительная молочная продуктивность оце-

нивается в 5700 тенге, получено дополнительно 0,1 теленка (3660) от каждой

коровы, или в денежном выражении дополнительный доход составил 2160

тенге. Всего дополнительный доход на корову за счет использования препара-

тов селена и витаминов составил 7860 тенге. Если отнять затраты на одну об-

работку, чистый доход составил 6660 тенге. В пересчете на все обработанное

поголовье (40 голов) чистый доход – 266400 тенге.

Применение препаратов селена и витаминов способствует улучшению

воспроизводительной функции коров после отела, сокращению сроков плодо-

творного осеменения и бесплодия до 24 дней, повышению оплодотворяемости

до 83%.


1. Инструкция охоты и овуляции эстрофаном у коров / А.М. Аржаев [и др.] // Зоотехния. –

1990. – № 5. – С. 71-73.

2. Надаринская, М.А. Селен в кормлении высокопродуктивных коров / М.А. Надаринская //

Зоотехния. – 2004. – № 12. – С. 10-12.

3. Овчинникова, Т. Селен: и яд, и противоядие / Т. Овчинникова // Животноводство России. –

2006. – № 4. – С. 27-28.

4. Давлетшина, Д.В. Препараты селена при выращивании телят / Д.В. Давлетшина, Т.А. Фа-

ритов // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2006. – № 1. –

С. 28-30.

5. Джакупов, И.Т. Влияние Е-селена на воспроизводительную функцию и продуктивность ко-

ров / И.Т. Джакупов, В.В. Кабаков // Ветеринария. – 2008. – № 4. – С. 32-35.

УДК 636.087.72

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ

МИНЕРАЛЬНОЙ ДОБАВКИ В КОРМЛЕНИИ СВИНЕЙ

Н.А. Позднякова, к.с.-х.н., доц.

ФГОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия

имени Т.С. Мальцева»

г. Курган, Российская Федерация

Растущие организмы с постоянно увеличивающейся массой тела нужда-

ются в регулярном возобновлении расходуемых ими минеральных веществ

при помощи добавочного введения смеси в виде минеральной подкормки. В

настоящее время в рационах животных широко используются нетрадицион-

ные кормовые добавки. К числу этих добавок относится бентонит, в состав ко-

торого входят такие необходимые животному организму элементы, как каль-

ций, сера, магний, железо, медь, цинк, марганец и другие.

166

В России имеется ряд месторождений бентонитовых глин, одним из

крупных является Зырянское, расположенное в Курганской области. В состав

бентонитовых глин Зырянского месторождения входит до 20 различных мак-

ро- и микроэлементов, которых не хватает для полноценного питания, и их

приходится дополнительно вводить в рационы животных.

Опыт по включению бентонита Зырянского месторождения в рационы

подсвинков был проведен в СПК «Красная звезда» Шадринского района Кур-

ганской области. Подбор животных в группы осуществлялся по принципу

аналогов с учетом возраста, живой массы и происхождения, по 10 голов в

группе. Весь опыт состоял из двух периодов: начального – с 4 до 6 и заключи-

тельного – с 7 до 8 месяцев. Кормление было двукратное. Различие в кормле-

нии заключалось в том, что животные опытных групп получали 1, 3 и 5% бен-

тонита от массы корма соответственно.

Основной рацион в первый (второй) период откорма состоял из (% по мас-

се): ячменя – 28 (28), овса – 14 (14), пшеницы – 28,5 (27), гороха – 3,5 (7), отру-

бей пшеничных – 18 (15), шрота подсолнечного – 4 (6), дрожжей кормовых гид-

ролизных – 1,5 (2), муки рыбной – 2,5 (1). Бентонит скармливался животным в

составе каждой смеси пропорционально в утреннее и вечернее время.

Изучение влияния бентонита на изменение живой массы подсвинков в

научно-хозяйственном опыте проводилось путем индивидуального взвешива-

ния ежемесячно.

Живая масса животных в начале опыта различалась незначительно, что

свидетельствует об идентичности подсвинков, подобранных в группы. К кон-

цу первого периода откорма наибольшая живая масса была у подсвинков, по-

лучавших бентонитовую глину в количестве 3% (2-я опытная группа). Живая

масса подсвинков, получавших 1 и 5% бентонита (1-я и 3-я опытные группы),

составила 73,20 и 73,60 кг. Минимальная живая масса у подсвинков контроль-

ной группы составила 70,75 кг. Максимальный среднесуточный прирост был у

животных 2-й опытной группы – 582 г (Р<0,05), что на 12,14% больше, чем в

контрольной группе. В 1-й и 3-й опытных группах среднесуточный прирост

составил 542 и 546 г, что на 4,43 и 8,67% больше, чем в контрольной группе.

К концу второго периода откорма наибольшая живая масса была у под-

свинков 2-й опытной группы и составила 112,95 кг, что на 3,65 кг больше, чем

в 1-й опытной группе и на 2,75 кг больше, чем в 3-й опытной группе. Мини-

мальная живая масса была у животных контрольной группы и составила

105,40 кг. Это объясняется тем, что среднесуточный прирост у подсвинков 2-й

опытной группы был максимальным и составил 632 г, что на 9,34% больше,

чем в контрольной группе (среднесуточный прирост у животных в контроль-

ной группе – 578 г). В 1-й и 3-й опытных группах среднесуточный прирост у

подсвинков достигал 602 и 610 г, что на 4,15 и на 5,45% больше, чем в кон-

трольной группе.

167

Использование бентонита в рационах свиней повысило и абсолютный

прирост живой массы за весь период откорма. Максимальным он был у жи-

вотных 2-й опытной группы и составил 72,8 кг, что на 7,00 кг (Р<0,01), или на

10,64%, больше, чем у аналогов контрольной группы. В 1-й и 3-й опытных

группах этот показатель превышал контроль лишь на 2,80 и 4,65 (Р<0,05) кг,

или на 4,26 и 7,07% соответственно.

Среднесуточный прирост за период выращивания был достоверно больше

у животных 2-й опытной группы (на 58 г, или на 10,56%) (Р<0,01), у подсвин-

ков 3-й опытной группы больше на 38 г, или на 6,92% (Р<0,05), чем в кон-

трольной группе. Разница между среднесуточным приростом за весь период

между контрольной и 1-й опытной группами была недостоверна и составила

23 г, или 4,19%. Динамика среднесуточных приростов по периодам откорма

изображена на рисунке 79.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

Сред

нес

уто

чн

ый

при

рост

, г

I период откорма II период откорма в целом за опыт

контрольная 1-я опытная 2-я опытная 3-я опытная

Рисунок 79 – Динамика среднесуточных приростов подсвинков

по периодам откорма

По завершении откорма молодняка свиней был проведен контрольный

убой с 24-часовой голодной выдержкой. Для убоя было отобрано по 3 живот-

ных из каждой группы. В таблице 32 представлены данные по убойным каче-

ствам свиней.

Основным показателем, характеризующим убойные качества откармлива-

емых животных, является убойный выход, который, благодаря использованию

бентонитовой глины, увеличился на 1,02 и 2,40% соответственно в 1-й и 3-й

опытных группах в сравнении с контролем. Наибольший убойный выход до-

стоверно имели животные 2-й опытной группы (больше контрольной группы

на 5,1%). Наивысшая масса заднего окорока была получена от животных 2-

й опытной группы. В этой группе по сравнению с подсвинками контрольной,

1-й и 3-й опытных групп масса задней трети полутуши была выше на 19,8;

15,2; 5,2% соответственно.

168

Таблица 32 – Убойные качества свиней, xSX

* Р < 0,05; ** Р < 0,01

Наличие в рационе 3% бентонита (2-я опытная группа) способствовало

также увеличению площади «мышечного глазка» на 13,01% в сравнении с

контролем (Р<0,05). Толщина шпика над 6–7-м грудными позвонками кон-

трольной группы составила 33 мм, в 1-й группе – 32,7 мм, во 2-й группе –

30,7 мм, что составляет 93% от контрольной, в 3-й группе – 31,3 мм.

Для характеристики мясной продуктивности свиней были вычислены по-

казатели выхода отдельных тканей, подвергнутых обвалке (рисунок 80).

кости

шкура

сало

мясо

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4

контрольная 1-опытная 2-опытная 3-опытная

Рисунок 80 – Анатомический состав туш

В результате анатомической разделки было выявлено, что туши свиней

2-й опытной группы содержали больше мышечной и меньше жировой и кост-

ной тканей на 6,7, 5,3 и 0,8% соответственно в сравнении с контролем. В ту-

шах свиней 1-й и 3-й опытных групп содержалось мышц на 2,0 и 5,1% боль-

ше, а жира на 1,3 и 4,1% меньше, чем в тушах животных контрольной группы.

Разница в содержании мышечной ткани в тушах всех опытных групп досто-

верна.

Показатель Группа

контрольная 1-я опытная 2-я опытная 3-я опытная

Предубойная масса, кг 106,5 0,87 111,3 0,88* 117,0 0,50** 112,8 0,83*

Масса охлажденной туши, кг 72,2 1,01 76,8 0,73* 85,3 0,60** 79,2 1,48*

Убойный выход, % 67,8 0,40 69,0 0,57 72,9 0,67** 70,2 0,83

Длина туши, см 102,8 2,46 106,7 1,45 110,0 0,29 107,4 3,49

Обхват окорока, см 61,2 0,36 61,7 0,25 63,0 1,12 62,1 2,00

Масса задней трети полутуши, кг 10,1 0,23 10,5 0,36 12,1 0,47 * 11,5 0,54

Толщина шпика над 6–7 грудны-

ми позвонками, мм 33,0 1,15 32,7 1,20 30,7 1,45 31,3 2,03

Площадь «мышечного глазка», см2

29,2 0,74 31,1 1,55 33,0 0,69* 32,4 1,52

169

Результаты исследования свидетельствуют, что использование в качестве

подкормки бентонита в рационах молодняка свиней повышает динамику роста

животных, а также улучшает морфологический состав и мясные качества свиней.

При определении экономической эффективности использования бентони-

та учитывались стоимость кормов и кормовых добавок, а также количество

потребленных подопытными животными кормов.

Наименьшие затраты на корма в первом опыте, а соответственно, и общие

затраты в денежном выражении были в 3-й опытной группе. Однако за счет

более высоких приростов во 2-й опытной группе получено наибольшее коли-

чество выручки от реализованной продукции – 110,64% к контролю, в 1-й и

3-й опытных группах выручка составила 104,26 и 107,07% соответственно.

Наименьший расход кормов на прирост живой массы также имели жи-

вотные 2-й опытной группы – 5,13 ЭКЕ, что на 0,72 ЭКЕ (на 12,3%) меньше в

сравнении с контрольной группой.

У данной группы себестоимость прироста живой массы на 10,2% мень-

ше, чем в контрольной, а в 1-й и 3-й опытных – на 4,3 и 7,6%. В связи с этим

рентабельность откорма молодняка свиней во 2-й опытной группе возросла на

13,6%, в 1-й и 3-й опытных группах – на 5,4 и 9,9% соответственно.

Таким образом, для увеличения производства свинины, снижения ее се-

бестоимости и повышения рентабельности следует вводить в рационы молод-

няка свиней в период откорма бентонитовую глину в количестве 3% от массы

корма.


1. Лушников, Н.А. Минеральные вещества и природные добавки в питании животных /

Н.А. Лушников. – Курган: КГСХА, 2003. – 192 с.

2. Ягофаров, А.К. Бентонитовые глины зырянского месторождения Курганской области – для

нужд производства Российской Федерации / А.К. Ягофаров, В.В. Эрст // Стратегия соци-

ально-экономического развития территорий Уральского экономического района: тез. докл.

Междунар. науч.-практ. конф., Курган, 14–16 марта 1997 г. – Курган: Южно-Уральское кн.

изд.-во, 1997. – С. 308-309.

УДК 636.085:7:631.363.21

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ДРОБИЛОК

С ВАЛЬЦОВЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

А.И. Пунько, к.т.н., доц., Д.И. Романчук, мл. науч. сотр. Республиканское унитарное предприятие


В.Н. Савиных, к.т.н., А.Н. Гуд, лаборант Учреждение образования



Важнейшим направлением развития сельского хозяйства Республики Бе-

ларусь является повышение эффективности производства и экономия всех ви-

дов ресурсов. Создание энергосберегающих технологий и оборудования при

170

одновременном снижении их металлоемкости является одной из ключевых за-

дач научно-технического прогресса. В связи с этим исследование, моделиро-

вание и оптимизация рабочего процесса измельчения в вальцовых дробилках с

целью энергосбережения является весьма актуальной задачей.

Измельчающие машины в зависимости от технологических задач и

свойств продуктов измельчения классифицируются по видам воздействия ра-

бочих органов на материал. Схемы воздействия рабочих органов с зерном и

схемы сил для различных машин представлены в таблице 33. Для измельчения

фуражного зерна наибольшее применение нашли различные виды молотковых

дробилок. В основу их работы положен принцип измельчения ударом с исти-

ранием, что приводит к образованию переизмельченного продукта и значи-

тельно повышает энергоемкость процесса дробления. Воздействие ударом не

дает требуемой равномерности измельчения зерна. Одной из перспективных

Таблица 33 – Классификация измельчающих машин

Рабочий

орган

Вид

воздействия

Схемы рабочих

органов

Схемы движения

рабочих органов Схемы сил

Вальцовый

станок

Сжатие

и сдвиг

Жерновой

постов

Сжатие

и истирание

Дисковый

измельчи-

тель

Удар

Молотковая

дробилка

Удар и ис-

тирание

Бичевая

машина

Истирание

и удар

Плющиль-

ный станок

Сжатие

171

схем воздействия рабочих органов на продукт является сочетание сдвига и

сжатия. Такая схема позволит значительно снизить энергоемкость и переиз-

мельчение фуражного зерна.

Рабочий процесс вальцовой дробилки основан на разрушении зерна за

счет разных скоростей измельчающих вальцов. В зоне измельчения разрушае-

мая частица зерна отстает от быстровращающегося вальца и обгоняет медлен-

новращающийся, в результате чего скалывающее воздействие на него рифлей

усиливается.

Существует два типа вальцовых измельчителей: первые выполняют тех-

нологический процесс за два прохода (зерно проходит одну пару вальцов,

установленных с большим зазором, затем другую пару с меньшим зазором,

что позволяет достичь более тонкого измельчения зерна). Ко второму типу от-

носятся одно-, двух-, трех-, четырехвальцовые измельчители, которые измель-

чают зерно за один проход. Наибольшее распространение получили двух- и че-

тырехвальцовые измельчители, обеспечивающие качественное дробление зерна

с минимальной энергоемкостью при сохранении высокой производительности.

Производительность дробилки, степень измельчения и расход электро-

энергии взаимосвязаны и определяются окружной скоростью вальцов, диа-

метром и параметрами рифленой поверхности. Среди факторов, влияющих на

эффективность измельчения зерновых продуктов, особое место занимает ве-

личина межвальцового зазора. Его изменение и установка является одной из

оперативных регулировок вальцовой дробилки. Схемы вальцовых дробилок и

особенности их конструкций приведены в таблице 34.

Таблица 34 – Конструктивно-технологические схемы вальцовых дробилок

Схемы вальцовых дробилок Особенности конструкции

С внешним расположением валь-

цов

С внутренним расположением

вальцов

172


Схемы вальцовых дробилок Особенности конструкции

Двухступенчатая дробилка

С одним вальцом и декой

С внешним расположением валь-

цов с вибровозбудителем

Дробилка с колебательным движе-

нием вальца

Основные преимущества вальцовых дробилок:

энергетическая эффективность;

равномерность распределения частиц;

оперативность изменения степени помола зерна;

относительно низкие уровни шума и запыленности.

173

При дроблении зерна вальцовой дробилкой достигается более низкий

расход электроэнергии, чем при использовании для этих целей молотковой

дробилки: потребление электроэнергии уменьшается более чем на 40% [1]. В

отличие от молотковых дробилок, размер частиц можно точно и быстро ме-

нять путем изменения зазора, а не заменой сит. Дробленое зерно из вальцовых

дробилок отличается однородностью гранулометрического состава, отноше-

ние мелких частиц к средним 1:(5÷8), между тем как у молотковых дробилок

этот показатель составляет 2:3. Высокое содержание мучных и пылевых фрак-

ций способствует возникновению расстройств, легочных заболеваний и дие-

тических проблем у животных.

Конструктивные параметры рабочих органов вальцовой дробилки

Рабочим органом дробилок является валец. Основные его параметры –

это длина, диаметр, тип рабочей поверхности. Диаметр вальцов машин, ис-

пользуемых в настоящее время, находится в интервале 200–450 мм, длина

вальцов – в диапазоне от 100 до 1200 мм, причем с увеличением длины вальца

производительность растет прямо пропорционально, а энергоемкость умень-

шается (таблица 35).

Таблица 35 – Основные технические характеристики вальцовых дробилок

фирмы Romill [3]

Марка

машины

Масса

машины,

кг

Установ-

ленная

мощность,

кВт

Длина

вальца,

мм

Производительность,

т/ч

Энергоемкость

дробления, кВтч/т

тонкий

продукт

грубый

продукт

тонкий

продукт

грубый

продукт

S100 163 2,2 100 0,4–0,5 0,6–0,9 5,50–4,40 3,67–2,44

S300 478 7,5 300 1,2–1,5 1,8–2,6 6,25–5,00 4,17–2,88

S600 993 18,5 600 3–5 6–9 6,17–3,70 3,08–2,06

S900 1387 37 900 7–9 14–20 5,29–4,11 2,64–1,85

S1200 1712 45 1200 10–12 17–25 4,50–3,75 2,65–1,80

Тип рабочей поверхности вальца оказывает существенное влияние на

весь процесс измельчения в целом:

вальцы с гладкой поверхностью характеризуются слабым захватом и

низкой производительностью. Применяются, в основном, для плющения зерна;

вальцы с микрошероховатой поверхностью характеризуются удовлетво-

рительным захватом, средней производительностью и высокой степенью пе-

реизмельчения, что недопустимо при использовании их в фуражных целях.

Применяются, в основном, в шлифовальных машинах;

вальцы с рифленой поверхностью характеризуются хорошим захватом,

высокой производительностью. Наиболее пригодны для измельчения фураж-

ного зерна.

Эффективность измельчения фуражного зерна вальцами с рифленой по-

верхностью зависит от профиля рифлей, их числа на 1 см длины окружности

174

вальцов, уклона рифлей, а также их взаимного расположения на парно рабо-

тающих вальцах. Профиль рифлей (рисунок 81) характеризуется следующими

параметрами: уклоном (°), шагом t, т.е. расстоянием между одинаковыми точ-

ками соседних рифлей; углом заострения (γ = α + β); углами острия (α) и

спинки (β); размером полочки p, мм.

В зависимости от крупности поступа-

ющего на измельчение продукта на вальцо-

вой машине нарезается от 4 до 16 рифлей на

1 см, так что шаг в этом случае составляет

от 2,5 до 0,6 мм. Размер полочки p = 0,1–

0,15 мм.

Угол заострения рифли выбирают для

разных систем измельчения от 85 до 115°.

Чаще всего он равен 90, 100 или 110°. Углы

острия и спинки в каждом из этих случаев

могут иметь разные значения: чем меньше

угол острия, тем сильнее проявляется режущий эффект и тем интенсивнее из-

мельчается продукт. Рифли нарезают с уклоном от 4 до 15°; при этом чем

больше уклон, тем лучше измельчается продукт.

В зависимости от взаи-

морасположения граней

острия и спинки рифлей

парно работающих вальцов

в зоне измельчения разли-

чают четыре положения

рифлей. На рисунке 82 пока-

заны четыре возможных ва-

рианта взаимного положе-

ния рифлей быстровращаю-

щегося и медленновращаю-

щегося вальцов.

В процессе эксплуата-

ции вальцовой дробилки

может снижаться произво-

дительность, увеличиваться

энергоемкость процесса,

ухудшаться качество дроб-

ление зерна. Причиной яв-

ляется изменение геометри-

ческих характеристик, заби-

вание рабочей поверхности (залипание рифлей), неверные параметры и режи-

мы работы, техническое состояние дробилки [3].

Рисунок 81 – Профиль

рифленой поверхности вальцов

а б

в г

а б

в г

а – «острие по острию»; б – «спинка по острию»;

в – «острие по спинке»; г – «спинка по спинке»

Рисунок 82 – Взаимное расположение

профилей вальцов

175


1. Эффективным рабочим органом для измельчения фуражного зерна яв-

ляются вальцы с рифленой поверхностью. Рациональными значениями пара-

метров вальца для измельчения фуражного зерна являются: количество рифлей

на 1 см длины окружности вальца – 4–8 шт.; угол острия – 20÷40°; угол спин-

ки – 50÷70°; длина полочки на острие рифли – 0,1–0,15 мм; продольный уклон

рифли – до 15°.

2. Окружная скорость быстровращающегося вальца должна находиться в

пределах 8–16 м/с, отношение скоростей вращения между вальцами (диффе-

ренциал) i = 2,0–2,5.

3. Данные параметры заложены в конструкции разрабатываемого в

РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» эксперимен-

тального образца вальцовой дробилки для проведения исследований и испы-

таний по обоснованию рациональных параметров и режимов работы вальцо-

вых рабочих органов. Литература

1. Воробьев, Н.А. Вальцовые рабочие органы машин для переработки зерна / Н.А. Воробьев /

Научно-технический процесс в сельскохозяйственном производстве: материалы междунар.

науч.-практ. конф., Минск, 17–19 окт. 2007 г.: в 2 т. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механи-

зации сельского хозяйства». – Минск, 2007. – Т. 2. – С. 71-75.

2. Валковые дробилки Romill. – 2007. – 8 с. (Рекламный материал, Чешская Республика.)

3. Мянд, А.Э. Кормоприготовительные машины и агрегаты / А.Э. Мянд. – М.: Машинострое-

ние, 1970. – 26 с.

УДК 636.085:7:631.363.21

РАЗРАБОТКА ВАЛЬЦОВОГО ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ ЗЕРНОФУРАЖА

А.И. Пунько, к.т.н., доц., Д.И. Романчук, мл. н. сотр.




В настоящее время в республике значительное число производителей

комбикормовой продукции заинтересованы в высокопроизводительных дро-

билах с минимальным удельным расходом электроэнергии и высоким каче-

ством измельченной массы. Таким требованиям наиболее соответствуют валь-

цовые дробилки, которые могут использоваться на существующих комбикор-

мовых предприятиях без нарушения технологических процессов и без значи-

тельных трудозатрат на монтаж и эксплуатацию.

Промышленностью выпускаются молотковые дробилки ДБ-5, ДЗВ-5, ко-

торые обеспечивают производительность 3–5 т/ч при удельном расходе энер-

гии 7,2–10,5 кВт-ч/т и удельной материалоемкости 242–388 кг-ч/т. Однако

из-за нарушений условий хранения и использования зерна в хозяйствах, пере-

пада температур воздуха зерно увлажняется до 18–20%, изменяются его физи-

ко-механические характеристики, что приводит к повышению вязкости зерно-

176

вых частиц, которая значительно влияет на процесс измельчения. Энергетиче-

ские характеристики рабочих органов молотковых дробилок увеличиваются на

20–25%, а удельные затраты энергии достигают 16–18 кВт-ч/т.

В связи с этим очень актуален вопрос создания и серийного освоения

вальцовой дробилки зерна производительностью не менее 3 т/ч с низкой

энергоемкостью, адаптированной для работы в существующих и вновь разра-

батываемых комплектах комбикормового оборудования, в т.ч. работающих в

условиях хозяйств.

В сельском хозяйстве Республики Беларусь для измельчения фуражного

зерна наиболее широко применяются различные виды молотковых дробилок.

Основными недостатками молотковых дробилок являются высокий удельный

расход электроэнергии на измельчение, неоднородность конечного продукта,

переизмельчение материала, образование пыли при измельчении.

В последние годы в сельском хозяйстве Республики Беларусь и за рубе-

жом находят применение дробилки с вальцовыми рабочими органами. Рабо-

чий процесс вальцовой дробилки основан на разрушении зерна за счет разных

скоростей измельчающих вальцов. В зоне измельчения разрушаемая частица

зерна отстает от быстровращающегося вальца и обгоняет медленновращаю-

щийся, в результате чего скалывающее воздействие рифлей на него усиливает-

ся. Производительность дробилки, степень измельчения и расход электроэнер-

гии взаимосвязаны и определяются окружной скоростью вальцов, диаметром

и параметрами рифленой поверхности. Дробленое зерно из вальцовых дроби-

лок отличается однородностью гранулометрического состава, отношение мел-

ких частиц к средним 1:(5÷8), между тем как у молотковых дробилок этот по-

казатель составляет 2:3. При дроблении зерна вальцовой дробилкой достига-

ется более низкий расход электроэнергии, чем при использовании для этих це-

лей молотковой дробилки, потребление электроэнергии уменьшается более

чем на 40% [2].

В настоящее время в республике для измельчения зернофуража, в т.ч. по-

вышенной влажности (до 35%), используются вальцовые измельчители

«Murska» (Финляндия), «Renn roller mill» (Канада), «Romill» (Чехия), ПВЗ-10

(30), УПЗ-20, КОРМ (Республика Беларусь), «БВ» (РФ), применяемые как для

плющения, так и для дробления. Техническая характеристика данных машин

представлена в таблице 36.

На вальцовых дробилках можно измельчать зернофураж практически для

всего ассортимента комбикормов. Однако широкое применение в хозяйствах

Республики Беларусь дробилок с вальцовыми рабочими органами сдерживает-

ся отсутствием отечественных вальцовых измельчителей необходимой произ-

водительности и высокой стоимостью зарубежных аналогов.

Для реализации поставленной задачи сотрудниками РУП «НПЦ НАН Бе-

ларуси по механизации сельского хозяйства» в рамках ГНТП «Механизация

производства основных сельскохозяйственных культур» ведется разработка

177

вальцовой дробилки производительностью 3…5 т/ч для оснащения рекон-

струируемых и вновь разрабатываемых установок для производства комби-

кормов (кормосмесей) в условиях хозяйств.

Таблица 36 – Основные технические характеристики вальцовых дробилок

Марка Q,

т/ч

N,

кВт

Вальцы N BOM

n d l

Murska

220S 1 4 2 200 220 540 -

350S2 5 15 2 300 350 540 +

700S2 10 30 2 300 700 540 +

1000S2 20 50 2 300 1000 540 +

1000hd 20 65 2 300 1000 540 +

1400 S2x2 30 75 4 300 700 540 +

2000S2x2 40 95 4 300 1000 540 +

Renn

RMC10 2,2 5 2 216 254 540 -

RMC12 6,5 10 2 406 305 540 +

RMC18 9,8 15 2 406 457 540 +

RMC24 13 20 2 406 610 540 +

RMC30 17,4 30 2 406 762 540 +

RMC36 19,5 40 2 406 914 540 +

RMC48 26 50 2 406 1219 540 +

New Concept

NC 1210 10 30 2 273 305 540 +

NC 1610 15 40 2 273 406 540 +

NC 2210 20 50 2 273 559 540 +

NC 3010 25 65 2 273 762 540 +

BM

BM-1 1 4 2 200 200 500 -

BM-2 4 7,5 2 200 300 500 -

BM-3 10 32,2 2 310 700 500 -

Romill

M100 0,7 2,2 2 300 100 500 -

M300 1,8 5,5 2 300 300 500 -

M600 4 11 2 220 600 1000 -

M900 6 18,5 2 220 900 1000 -

M1 15-20 44 2 220 900 1000 +

M2 30-40 88 4 220 900 1000 +

ПВЗ

ПВЗ-10 10 22 2 292 700 540 +

ПВЗ-30 30 60 4 292 700 540 +

КОРМ

КОРМ-10 10 39,2 2 300 420 1480 -

КОРМ-20 20 47,2 2 300 560 1480 -

178

В настоящее время создан экспериментальный образец для проведения

исследований и испытаний по обоснованию рациональных параметров и ре-

жимов работы вальцовых рабочих органов, результаты которых будут положе-

ны в разработку опытного образца вальцовой дробилки.

Технико-эксплуатационная характеристика экспериментального образца

вальцовой дробилки приведена в таблице 37.

Таблица 37 – Технико-эксплуатационная характеристика экспериментального

образца вальцовой дробилки

Наименование параметра Значение

Тип стационарный

Источник электропитания Сеть приемочного

тока 380/220 В, 50 Гц

Производительность за час основного времени, т:

при получении средневзвешенного размера частиц в диапа-

зоне 0,6–0,9 мм от 1,5 до 2,5

при получении средневзвешенного размера частиц 0,9–1,7 мм от 2 до 4

Удельные затраты энергии, кВт-ч/т:



Номинальная мощность, кВт 18,5

Размер вальцов (диаметр, длина), мм 276 х 700

Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм 1800 1000 1800

Масса, кг, не более 750

Объем приемного бункера, л, не менее 70

Окружная скорость быстровращающегося вальца, м/с 8; 12; 16

Отношение окружных скоростей быстровращающегося вальца к

медленновращающемуся, i 1,5; 2,0; 2,5

Параметры рифлей:

угол острия, град. 20; 30; 40

угол спинки, град. 70; 60; 50

угол рифлей от продольной образующей, град. 15

Количество нарезки рифлей по окружности диаметра вальца на

1 см длины 4; 6; 8

Конструкция вальцовой дробилки включает в себя следующие основные

узлы: приемный бункер; решетка; магнитный сепаратор; питатель; корпус;

быстровращающийся валец; медленновращающийся валец; ременной привод

вальцов; механизм установки зазора между вальцами; воронка сбора измель-

ченного продукта; электрошкаф управления (рисунки 83, 84).

Бункер предназначен для приема зерна, решетка – для задержания куско-

вых включений, магнитный сепаратор – для задержания ферромагнитных

примесей.

179

Питатель (вал-дозатор)

обеспечивает равномерную по-

дачу зерна к вальцам в зависи-

мости от загрузки электропри-

вода вальцов. Привод измель-

чающих вальцов служит для

придания вальцам разных

окружных скоростей. Меха-

низм установки зазора обеспе-

чивает регулировку зазора с

точностью до 0,1 мм и имеет

устройство быстрого отката

вальцов при попадании между вальцами твердого предмета, чтобы предотвра-

тить разрушение рифлей. Воронка предназначена для сбора измельченного

зерна и его выгрузки. Электрошкаф управления обеспечивает безопасность

работы и содержит аппаратуру управления, защиты и сигнализации.


1. На основании имеющийся информации проанализированы конструк-

ция существующих вальцовых измельчителей зернофуража, выявлены осо-

бенности и диапазон изменения основных параметров рабочих органов.

Рисунок 83 – Схема конструкции экспериментального образца

вальцовой дробилки

Рисунок 84 – Комплект вальцов

с винтовой нарезкой рифлей

180

2. Для проведения исследований по обоснованию оптимальных парамет-

ров и режимов работы вальцовой дробилки зерна разработан эксперименталь-

ный образец, в конструкции которого заложены необходимые варьируемые

факторы: шаг, продольный уклон, угол острия (спинки) рифли вальцов, окруж-

ная скорость и дифференциал вальцов, межвальцовый зазор, усилие сжатия.


1. Практикум по оборудованию и автоматизации перерабатывающих производств / В.Г. Ша-

бурова [и др.]. – М.: Колос, 2007. – 183 с.

2. Воробьев, Н.А. Вальцовые рабочие органы машин для переработки зерна / Н.А. Воробьев //

Научно-технический процесс в сельскохозяйственном производстве: материалы междунар.

науч.-практ. конф., 17–19 окт. 2007 г.: в 2 т. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации

сельского хозяйства». – Минск, 2007. – Т. 2. – С. 71-75.

УДК 631.363.7

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАСТЕЙ

БЫСТРОХОДНЫХ СМЕСИТЕЛЕЙ СУХИХ КОРМОВ

В.П. Терюшков, к.т.н., доц., А.В. Чупшев, к.т.н., ст. преподаватель,

М.В. Коновалова Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профес-

сионального образования



Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных невозмож-

но без обеспечения в достаточном количестве качественными кормами [1, 2].

Только 50% фуражного зерна перерабатывается в полноценные комбикорма, а

остальная часть скармливается просто в измельченном виде. Это ведет к пере-

расходу кормов и неэффективному использованию фуража [3]. Качество смеси

зависит от отклонения содержания массы ее компонентов от рецепта, а также

от равномерности распределения компонентов в смеси [1, 3].

В качестве показателя неравномерности смешивания используют коэф-

фициент вариации содержания контрольного компонента в пробах , % [1].

Чем меньше , тем качественнее распределены компоненты в смеси.

В работах [4, 5] обоснованы параметры мешалок с круглыми лопастями

(количество лопастей – 6 шт., диаметр прутка – 6,5 мм). В результате прове-

дения наших исследований [6] осуществлялось сравнение показателей работы

смесителя с круглыми и плоскими лопастями с целью обоснования более пер-

спективной конструкции лопастей и дальнейшего их совершенствования.

Проведенные нами исследования по совершенствованию мешалок с

плоскими лопастями (рисунок 85) смесителя периодического действия осу-

ществлялись для обоснования рациональных значений угла установки ради-

альных лопастей (град.) и частоты вращения мешалки n (мин–1

). При изме-

нении указанных параметров рабочих органов исследовалось их влияние на

181

неравномерность смеси (%), энергоемкость перемешивания Y = NТ/М

(Дж/кг), а также производили замер потребляемой мощности N (Вт). Степень

заполнения смесителя – 70%, масса кормовой порции М = 14 кг, плотность

смеси – 710 кг/м3, длительность перемешивания Т = 120 с. Доля контрольного

компонента (зерна ячменя) в опытах составляла 1%, масса пробы – 100 г, об-

щее количество проб – 20 шт. [1].

После обработки полученных опытных данных [7] выявлена зависимость

неравномерности смеси (коэффициента вариации) от исследуемых показате-

лей (рисунок 86) за 120 с:

= 228,217 – 2,596 – 0,2552 n + 0,0148 2 + 0,0001 n

2 + 0,001n. (1)

Коэффициент корреляции R = 0,8762929.

W

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1 – электродвигатель;

2 – муфта;

3 – нижняя подшипниковая опора

бункера оперативного запаса ком-

понентов;

4 – лопастная мешалка;

5 – вал;

6 – смешиваемый материал;

7 – загрузная горловина;

8 – верхняя подшипниковая опора;

9 – смесительная камера (емкость);

10 – шибер;

11 – лопасти;

12 – выгрузное отверстие;

13 – выгрузной лоток

Рисунок 85 – Схема смесителя сухих материалов

v

20 30 40 50 60500

600

700

800

900

85 8075

70

70

65

65

60

60

55

55

55

50

50

50

45

45

45

40

40

40

35

35

30

30 25 20

n,

мин-1

град.,

Рисунок 86 – Влияние частоты вращения мешалки смесителя n (мин–1

) и угла

установки плоских лопастей мешалки (град.) на неравномерность смеси ν (%)

182

Ввиду уменьшения неравномерности увеличение частоты вращения

мешалок и угла установки лопастей улучшает качество смеси. Наиболее каче-

ственная смесь наблюдается при угле 50–60. Дальнейшее увеличение угла

нецелесообразно по причине сгруживания материала перед лопастями.

Энергоемкость перемешивания описывается зависимостью (при

R = 0,99122441):

Y = –4315,22 – 72,45 + 29 n + 0,99 2 – 0,01 n

2 + 0,22 n. (2)

Увеличение частоты вращения мешалок и угла установки лопастей уве-

личивает энергоемкость процесса Y (рисунок 87). Наиболее интенсивно влия-

ние частоты вращения. Экстремальные значения энергоемкости на исследуе-

мом участке отсутствуют.

Y

20 30 40 50 60500

600

700

800

900

2.2 104

2 104

1.9 1041.8 10

4

1.7 104

1.7 104

1.6 104

1.6 104

1.5 104

1.5 104

1.5 104

1.4 104

1.4 104

1.3 104

1.3 1041.2 10

41.1 10

4

, град.

n,

мин-1


) и угла

установки плоских лопастей мешалки (град.) на энергоемкость смеси Y (Дж/кг)

Введен дополнительный показатель энергоемкости перемешивания с уче-

том равномерности смеси – Yk. Данный показатель определяется по следую-

щей формуле:

Yk= Y/(1 – ν /100). (3)

Энергоемкость перемешивания сухого корма Yk описывается аналогичной

зависимостью (при R = 0,84421713):

Yk = 200502,4 – 1674,6 – 324,4 n + 7,8 2 – 0,2 n

2 +1,2 n. (4)

Корректированное значение энергоемкости Yk (рисунок 88) имеет анало-

гичные тенденции с энергоемкостью Y, однако значения более выровненные

при частотах выше 700 мин–1

. Наименьшая энергоемкость соответствует ча-

стоте вращения мешалки около 800 мин–1

и углу установки плоских лопастей

50–60.

В ходе сравнительных исследований (рисунок 89) изменялись частота

вращения рабочего органа n (550, 750, 950 мин–1

) и вид радиальных лопастей

(круглый пруток 6,5 мм; ранее обоснованная плоская лопасть шириной

183

15 мм, повернутая под углом 60 относительно горизонтали) мешалки, распо-

ложенной в нижней части емкости на центральном валу (см. рисунок 85).

Yk

20 30 40 50 60500

600

700

800

900

5 104

4.5 104

4 104

4 104

3.5 104

3.5 104

3.5 104

3 104

3 104

2.5 104

град.,

n,

мин-1


) и угла

установки плоских лопастей мешалки (град.) на корректированную

энергоемкость смеси Yk (Дж/кг)


)

на неравномерность смеси ν (%) для круглых и плоских лопастей

На основании полученных результатов можно сделать ряд выводов.

1. Увеличение частоты вращения и угла установки радиальных плоских

лопастей до = 50–60 позволяет улучшить качество смеси (уменьшает коэф-

фициент вариации распределения контрольного компонента), однако при этом

увеличивается энергоемкость смешивания.

2. Наименьшее значение корректированной энергоемкости смешивания

сухого концентрированного корма предлагаемым смесителем периодического

действия обеспечивается при угле установки лопастей = 60 и частоте вра-

щения мешалки около 800 мин–1

.

Выявлено, что для низких частот вращения мешалки наиболее эффективны

плоские лопасти. По мере приближения частоты вращения к 1000 мин–1

пре-

имущество плоских лопастей по качеству смешивания исчезает. При этом чем

выше частота вращения, тем качественнее смесь. За 2 минуты перемешивания

ни плоские, ни круглые лопасти не могут обеспечить соблюдение зоотехниче-

ских требований к качеству смеси, требуется увеличение длительности обра-

ботки. С увеличением частоты вращения мешалки наблюдается рост потребля-

184

емой мощности и энергоемкости (рисунок 90). На частотах около 550 мин–1

мощность на привод различна. У круглых лопастей она меньше, чем у плос-

ких. C ростом частоты вращения данное соотношение изменяется. При этом

лобовая (расчетная) толщина круглой лопасти – 6,5 мм, плоской – 13 мм.

а)

б)


): а) на потребляемую мощность N (Вт);

б) на энергоемкость Y (Дж/кг) для круглых и плоских лопастей

Снижение энергоемкости Yk с увеличением частоты вращения (рисунок

91) обусловливается улучшением качества смеси, что улучшает комплексный

показатель. Значения для круглых лопастей на малых оборотах хуже, чем для

плоских лопастей. С ростом частоты вращения различия в величинах показа-

телей уменьшаются.


)

на энергоемкость Yk (Дж/кг) для круглых и плоских лопастей

Таким образом, при частотах менее 800 мин–1

явное преимущество (по

качеству смеси и комплексной энергоемкости) имеют плоские лопасти. При

185

бóльших частотах вращения преимущество плоских лопастей снижается вви-

ду выравнивания значений показателей работы смесителя. Следовательно, на

частотах 1000–1500 мин–1

могут использоваться как плоские, так и круглые

лопасти.


1. Коновалов, В.В. Механизация технологических процессов животноводства / В.В. Конова-

лов, С.И. Щербаков, В.Ф. Дмитриев. – Пенза: РИО ПГСХА, 2006. – 276 с.


новодстве / В.В. Коновалов. – Пенза, 2005. – 314 с.

3. Лабораторный практикум по механизации и технологии животноводства: учеб. пособие /

Б.И. Вагин [и др.]. – Вел. Луки, 2003 – 560 с.

4. Чупшев, А.В. Экспериментальные исследования смесителя кормов / А.В. Чупшев, В.В. Ко-

новалов, С.В. Гусев // Нива Поволжья. – 2008. – № 2 (7). – С. 69-75.

5. Коновалов, В.В. Влияние диаметра и количества лопастей мешалки смесителя на неравно-

мерность и энергоемкость процесса / В.В. Коновалов, А.В. Чупшев, В.П. Терюшков // Вест-

ник ФГОУ ВПО МГАУ. – 2008. – № 2. – С. 132-133.

6. Терюшков, В.П. Сравнительные исследования круглых и плоских лопастей смесителя /

В.П. Терюшков, А.В. Чупшев, М.В. Коновалова // Вклад молодых ученых в инновационное

развитие АПК России: сб. материалов Всероссийской науч.-практ. конф. – Пенза: РИО

ПГСХА, 2010. – С. 171-172.

7. Коновалов, В.В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью

ПЭВМ / В.В. Коновалов. – Пенза: ПГСХА, 2003. – 176 с.

УДК 631.171:65.011.56–52

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ РАЗДАЧЕЙ

ЖИДКИХ КОРМОВ СВИНЬЯМ

И.И. Гируцкий, д.т.н., доц., В.Ф. Марышев, к.т.н., доц., А.А.Жур




Система жидкого кормления является передовой технологией в области

свиноводства. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с системой сухого

кормления [1, 2]. В РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хо-

зяйства» разработан комплект оборудования, обеспечивающий высококаче-

ственную систему жидкого кормления, которая может работать по принципу

нормированного кормления или кормления вволю, являющегося в наши дни

одной из важнейших систем кормления.

Автоматизированная система для откорма свиней (рисунок 92) состоит из

компьютера управления 1, включающего базу данных 2 по животным, про-

граммный модуль 3 расчета доз кормления и дополнительный модуль 4 расче-

та минимальной производительности линий приготовления и раздачи кормов,

причем входы модуля 4 соединены с датчиками 5 наличия жидкого корма в

кормушках 6 и с выходом программного модуля 3 расчета доз кормления, а

выход дополнительного модуля 4 соединен с частотно-регулируемым электро-

приводом 7 двигателей линий приготовления и раздачи кормов. Линия приго-

186

товления жидкого корма включает двигатель 8 шнек-извлекателя 9 подачи

комбикорма из бункера 10 в смесительную ванну 11, а также двигатель приво-

да насоса 12 подачи воды в смесительную ванну 11. Технологическое обору-

дование раздачи жидкого корма включает смесительную ванну 11, расходомер

13 контроля выдаваемой дозы, электродвигатель 14 привода насоса 15 подачи

жидкого корма, электропневмоклапаны 16 подачи жидкого корма в кормушки

6. В каждой кормушке 6 установлен датчик 5 наличия корма, соединенный с

входами дополнительного модуля 4. При наличии корма в кормушке при те-

кущем кормлении доза для данной кормушки не замешивается и не выдается.

1 – компьютер управления; 2 – база данных по животным; 3 – программный модуль рас-

чета доз кормления; 4 – дополнительный модуль расчета минимальной производительно-

сти линий приготовления и раздачи кормов; 5 – датчик наличия жидкого корма в кор-

мушке; 6 – кормушка; 7 – частотно-регулируемый электропривод двигателей линий при-

готовления и раздачи; 8 – электродвигатель шнек-извлекателя; 9 – шнек-извлекатель; 10 –

бункер корма; 11 – смесительная ванна; 12 – двигатель привода насоса; 13 – расходомер

контроля выдаваемой дозы; 14 – электродвигатель привода насоса; 15 – насос; 16 – элек-

тропневмоклапаны

Рисунок 92 – Автоматизированная система кормления свиней

6

5

Компьютер управления

База данных по

животным

Модуль расчета

доз кормления

Модуль расчета

минимальной про-

изводительности Входы Выходы

12

13 15

14

7

1

9

11

10

2

3

4

16

8

7

187

Алгоритм работы системы

представлен на рисунке 93.

В начале откорма масса

свиней определяется взвешива-

нием и заносится в базу данных

2 компьютера управления. На

основании массы свиней в мо-

дуле расчета 3 параметров опре-

деляется доза корма и в модуле

рассчитывается минимальная

производительность работы

технологического оборудования

приготовления и раздачи жид-

ких кормов, с учетом наличия

корма в каждой кормушке 6 для

жидкого корма установлен дат-

чик наличия корма 5, что позво-

ляет контролировать поедае-

мость корма. При отсутствии

корма сигнал от датчика 5 пере-

дается в компьютер управления,

где рассчитывается необходимая

доза приготовления корма толь-

ко для кормушек, в которых

жидкий корм отсутствует. На

основании рассчитанной сум-

марной дозы корма для всех

кормушек, которые требуется им

заполнить, производится расчет

минимальной производительно-

сти технологического оборудо-

вания за счет изменения частоты

вращения двигателей исполни-

тельных механизмов.

При этом разовая доза кор-

ма, необходимая для обеспече-

ния животных, может меняться

в широких пределах, с измене-

нием численности животных, их

массы и аппетита. В то же время

производительность оборудова-

Рисунок 93 – Алгоритм энергосберегающей

раздачи жидких кормов свиньям

Начало

Определение ко-

личества приго-

товления корма

Расчет оптимального режима

приготовления корма

Приготовление корма

Корм

готов

Расчет оптимального

режима раздачи корма

Раздача корма по

заданным станкам

Корм выдан

Сообщение опера-

тору о количестве

выданного корма

Начало

да

нет

да

нет

188

ния рассчитывается на максимально возможное число животных и их макси-

мальную массу при необходимости раздачи кормов за определенное время.

Так, согласно экспериментальным исследованиям в цехе откорма СПК «Вос-

ходящая Заря», получены следующие данные по объемам раздаваемого жидко-

го корма и затрачиваемого для этого времени работы оборудования с постоян-

ной производительностью (таблица 38).

Таблица 38 – Экспериментальные данные по необходимым объемам замеса

корма и времени работы оборудования для приготовления и раздачи жидкого

корма в цехе откорма свинокомплекса за 1 день кормления

Показатели Значения показателей

Объем корма, кг 1177 1441 2090 1650 979 1793 913 1851 1958

Время кормления, сек. 950 1010 1477 1220 840 1267 806 1344 1404

В то же время на одно кормление по принятой технологии допускается

время до 1800 сек. Таким образом (см. таблицу 38), имеется возможность

снижения производительности оборудования и соответствующего снижения

затрат электроэнергии в силу значительных колебаний в объемах потребляе-

мого корма.

Снижение затрат электроэнергии на привод оборудования для приготов-

ления и раздачи кормов осуществляется благодаря уменьшению частоты вра-

щения электроприводов и, соответственно, снижению производительности

оборудования при сохранении постоянным суммарного времени приготовле-

ния и раздачи жидких кормов свиньям.

Производительность Q кормового насоса для подачи жидкого корма в

кормопровод определяется по следующей зависимости:

Q = Q0 (n/n0), (1)

где n, n0 – частота вращения вала привода насоса.

Мощность N, затрачиваемая на привод насоса, определяется по следую-

щей зависимости:

N = N0 (n/n0)3. (2)

Суммарные затраты электроэнергии, необходимые для обеспечения раз-

дачи заданного объема корма V, равны:

E = (V/Q)·N. (3)

Расчеты, проведенные по формулам (1)–(3) применительно к данным таб-

лицы 38, показывают, что выбор минимальной производительности оборудо-

вания для раздачи корма, обеспечивающего технологически обоснованное

время кормления, позволяет экономить не менее 20–40% затрат электроэнер-

гии.

Процесс приготовления и раздачи выполняется круглосуточно в автома-

тическом режиме. Он продолжается циклически в течение 100–130 дней, до

достижения требуемой массы свиней.

189

Выводы

1. Использование данного способа позволяет выбирать минимальную

производительность оборудования линий приготовления и раздачи жидких

кормов на основании данных, получаемых с модуля расчета доз кормления и

сигналов с датчиков наличия корма в кормушках.

2. Выбор минимальной производительности оборудования для приготов-

ления и раздачи жидкого корма позволяет экономить не менее 20–40% затрат

электроэнергии.

3. Снижение затрат электроэнергии на привод оборудования для приго-

товления и раздачи кормов осуществляется благодаря уменьшению частоты

вращения электроприводов и, соответственно, снижению производительности

оборудования при сохранении постоянным суммарного времени приготовле-

ния и раздачи жидких кормов свиньям.


1. Гируцкий, И.И. Точное управление откормом свиней / И.И. Гируцкий // Идентификация

систем и задачи управления: тр. 6-й Междунар. конф., Москва, 29 янв.–1 февр. 2007 г. /

ИПУ РАН. – Москва, 2007. – С. 508-525.

2. Автоматизированная система откорма свиней: пат. Респ. Беларусь, А 01 К 1/02 / И.И. Ги-

руцкий, А.Ю. Кучинский; заявитель УО «Белорусский государственный аграрный техни-

ческий университет». – № u 20050255; заявл. 02.05.2005., опубл. 30.12.05. // Афіцыйны бюл. /

Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2005. – № 4, ч. 2. – С. 10.

УДК 631.563

ПРЕИМУЩЕСТВА ДВУХСТАДИЙНОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

ФУРАЖНОГО ЗЕРНА

В.Н. Дашков, д.т.н., проф., Н.А. Воробьев, к.т.н., доц., С.А. Дрозд, студент




Введение

Одним из важнейших факторов высокоэффективного производства жи-

вотноводческой продукции является обеспечение животных полноценными

кормами, сбалансированными по питательным веществам в соответствии с зо-

отехническими требованиями.

Корма в структуре себестоимости производства мяса, молока и других

продуктов животноводства составляют около 60%. Поэтому одним из факто-

ров повышения эффективности производства продукции животноводства яв-

ляется снижение затрат на приготовление корма.

Важнейшей технологической операцией кормоприготовительного про-

цесса, снижение энергозатрат которой позволит снизить себестоимость про-

дукции в целом, является измельчение фуражного зерна.

190

Поэтому одной из актуальных задач, стоящих перед агроинженерной

наукой, является анализ показателей оборудования для измельчения зерна по

энергоемкости и поиск оптимальных вариантов его создания.


Процессы измельчения условно подразделяются на дробление (крупное,

среднее и мелкое) и измельчение (тонкое и сверхтонкое). Измельчение матери-

алов осуществляется путем раздавливания, раскалывания, истирания и удара.

В большинстве случаев эти виды воздействия комбинированные [1].

На производствах АПК измельчение зерна осуществляется дисковыми

мельницами, вальцовыми станками, зубчатыми дробилками, жерновыми по-

ставами, разрыхлителями, вальцовыми станками, дисковыми дробилками и

другим технологическим оборудованием.

Наиболее распространенным оборудованием для измельчения зерна яв-

ляются молотковые дробилки, вальцовые дробилки, вальцовые плющилки,

бичевые измельчители.

В ходе проведенного нами анализа энерго- и ресурсоемкости оборудова-

ния для измельчения зерна были выявлены следующие показатели удельного

расхода энергии и удельной массы.

Для молотковых дробилок: показатель удельного расхода энергии нахо-

дится в диапазоне от 5,2 кВт·ч/т для дробилки ДМ-440У до 13,6 кВт·ч/т для

дробилки марки ММ-70, а удельной массы – от 99 кг/т/ч для дробилки

ДМ-440У до 625 кг/т/ч для дробилки ДКР-2.

Для вальцовых станков: показатель удельного расхода энергии находится

в диапазоне от 4,5 кВт·ч/т для станка Р6-БЗ-Н до 7,3 кВт·ч/т для ВС 1000, а

удельной массы – от 266 кг/т/ч для ВМ2П до 590 кг/т/ч для станка

ЗМ.2 (250×800).

Для вальцовых плющилок: показатель удельного расхода энергии нахо-

дится в диапазоне от 1,9 кВт·ч/т для ПВЗ-350 до 4 кВт·ч/т для плющилки

марки 220SM (Murska), а удельной массы – от 43 кг/т/ч для плющилки фирмы

Van Aanser до 180 кг/т/ч для 220SM (Murska).

Для бичевых машин: показатель удельного расхода энергии находится в

диапазоне от 1,1 кВт·ч/т для машины МБО до 3,2 кВт·ч/т для машины марки

ЗВО-1, а удельной массы – от 52 кг/т/ч для МБО до 286 кг/т/ч для ЗВО-1.

Сравнительно низкие показатели удельного расхода энергии и удельной массы

у бичевых машин МБО вызваны высокой производительностью в связи широ-

ким диапазоном функций данного типа оборудования – от сортирования про-

дуктов измельчения до измельчения после вальцовых станков [2].

Данные разбежки показателей удельной энергии и удельной массы обору-

дования для измельчения зерна обусловливаются многими факторами: степе-

нью измельчения зерна, производительностью оборудования, предназначени-

ем для определенных технологических операций, массой оборудования, по-

треблением энергии.

191

Проанализировав показатели удельного расхода энергии и удельной мас-

сы, можно судить, что по данным критериям самым экономичным оборудова-

нием являются вальцовые дробилки, так как бичевые машины, несмотря на

лучшие показатели, имеют иное предназначение.

У вальцовых плющилок, как и у другого оборудования для измельчения

зерна, большое влияние на производительность оказывает степень измельче-

ния. При уменьшении степени измельчения растет производительность и по-

нижаются удельный расход энергии и удельная масса.

Поэтому целесообразно производить измельчение в два этапа, то есть

вальцовая машина обработает сырье для дальнейшей доработки молотковой

дробилкой, или, что еще лучше, для другой вальцовой машины – с установ-

ленным меньшим зазором.

Двухзвенная система широко применяется в мукомольной промышленно-

сти. Зерно пропускается через несколько вальцовых станков с разным

межвальцовым зазором или через комбинированный с бичевыми измельчите-

лями вальцовый станок, что позволяет получить высокую степень измельче-

ния и однородность помола.

Для еще большей экономии энергии и сокращения удельной массы обо-

рудования применяются двухстадийные машины для измельчения зерна. Такая

машина включает в себя двухзвенную систему, что позволяет заменить две

единицы оборудования и сократить производственные площади, удельную

массу и затраты на покупку оборудования.

В.А. Одегов [3] при обосновании параметров и режимов работы плющил-

ки влажного зерна провел экспериментальные исследования зависимости

энергоемкости вальцовых плющилок от межвальцового зазора, величина кото-

рого прямым образом влияет на степень измельчения. По полученным данным

был построен график зависимости изменения энергоемкости Э от входного

межвальцового зазора (рисунок 94).

Рисунок 94 – Зависи-

мость изменения энерго-

емкости (Э) от входного

межвальцового зазора

192

Энергоемкость двухступенчатого плющения значительно ниже при боль-

ших зазорах на первой ступени (зона 2 на рисунке 94) для всех малых зазоров

второй ступени, в сравнении с одноступенчатым плющением (зона 1 на рисун-

ке 94). То есть целесообразно на первой ступени устанавливать зазор

h1 = 1,2…1,8 мм, а требуемую толщину хлопьев получать на второй ступени

процесса плющения, что позволит снизить энергозатраты на величину, соот-

ветствующую разнице площадей зон 1 и 2 на рисунке 94.

Н.С. Дорофеев [4] при исследовании процесса двухстадийного измельче-

ния зерна провел на молотковых дробилках ДКУ-М опыты по измельчению

цельного и плющеного ячменя различной влажности, результат которых пока-

зан на рисунках 95 и 96.

Рисунок 95 – Зависимость производительности молотковой дробилки ДКУ-М

от модуля размола зерна

Рисунок 96 – Зависимость удельного расхода энергии от модуля размола зерна

193

Для привода исследуемых машин использовали один и тот же двигатель

мощностью 20 кВт. Удельная энергоемкость двухстадийного способа перера-

ботки принята суммарной, с учетом затрат энергии в операции предваритель-

ного плющения и окончательного измельчения в камере молотковой дробилки.

Как видно из приведенных на рисунках 95 и 96 графиков, производитель-

ность дробилки при двухстадийном способе переработки более чем в два раза

выше, а суммарный удельный расход энергии примерно в два раза меньше по

сравнению с дроблением неплющеного зерна при одинаковом модуле размола

получаемого продукта.

Аналогичные опыты с овсом влажностью от 12 до 17,5 процентов также

показали, что при равной величине модуля размола производительность дро-

билки при двухстадийном способе измельчения в 2,5–3,0 раза выше и удельная

энергоемкость в 2–2,5 раза меньше, чем в случае измельчения целого овса.

Применение двухстадийного способа позволит значительно расширить

диапазон степени измельчения и учитывать потребности животных в дисперс-

ности зернового корма.

Продукт дробления двухстадийным способом отвечает всем необходи-

мым требованиям по гранулометрическому составу даже при установке решет

с диаметром отверстий 10 мм. В то же время при измельчении целого зерна на

молотковой дробилке ДКУ-М получаемый продукт не соответствует требова-

ниям по гранулометрическому составу уже при установке решет с диаметром

отверстий 4 мм, что вынуждает производителя работать с меньшим диаметром

решета. Вследствие этого резко снижается производительность и возрастает

энергопотребление.

Двухстадийное измельчение также применяется в вальцовых станках. В

работе Н.С. Дорофеева описываются опыты по измельчению ячменя различ-

ной влажности. Результаты опытов показали, что удельная энергоемкость при

влажности зерна до 14 процентов у вальцового станка и молотковой дробилки

в схеме двухстадийного измельчения примерно одна и та же. С возрастанием

влажности эффективность двухстадийного способа становится на 30–40 про-

центов выше, чем при размоле на вальцовом станке.


Оборудованием, наиболее подходящим по критерию энергоемкости для

измельчения фуражного зерна, являются вальцовые плющилки. Большое вли-

яние на производительность оборудования для измельчения зерна оказывает

степень измельчения. При уменьшении степени измельчения растет произво-

дительность и понижаются удельный расход энергии и удельная масса обору-

дования.

Благоприятный энергетический баланс возникает в случае использования

двухзвенных систем, когда вальцовая машина обрабатывает сырье для даль-

нейшей доработки молотковой дробилкой, или, что еще лучше, для другой

вальцовой машины, с установленным меньшим зазором.

194

Для большей экономии энергии и сокращения удельной материалоемко-

сти оборудования применимы двухстадийные машины для измельчения зерна.

Применение двухстадийной машины позволяет заменить две единицы обору-

дования и сократить энергозатраты, производственные площади, удельную ма-

териалоемкость и затраты на покупку оборудования.


1. Панфилов, В.А. Машины и аппараты пищевых производств: учебник для вузов: в 2 кн. /

В.А. Панфилов [и др.]; под ред. В.А. Панфилова. – М.: Высшая школа, 2001. – Кн. 1. – 703 с.

2. Дашков, В.Н. Анализ энерго- и ресурсоемкости оборудования для измельчения зерна /

В.Н. Дашков, Н.А. Воробьев, С.А. Дрозд // Инновационные технологии в производстве и пе-

реработке сельскохозяйственной продукции. – Минск: БГАТУ, 2011. – № 2. – С. 73-77.

3. Одегов, В.А. Обоснование параметров и режимов работы плющилки влажного зерна:

дис. … канд. техн. наук: 05.20.01 / В.А. Одегов; Зон. науч.-исслед. ин-т с/х Сев-Восточ.

им Н.В. Рудского. – Киров, 2005.

4. Дорофеев, Н.С. Исследование процесса двухстадийного измельчения зерна: автореф. дис. …

канд. техн. наук: 05.20.01 / Н.С. Дорофеев; Воронежский с/х институт. – Воронеж, 1967. – 24 с.

УДК 631.363.7

ОБОСНОВАНИЕ НАИЛУЧШЕГО СПОСОБА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА СМЕШИВАНИЯ

С.А. Попов, аспирант




Введение

При сравнении смешивающих устройств между собой с целью выбора

наиболее совершенного рабочего органа целесообразно их работу оценивать

по единому общему показателю при смешивании одних и тех же компонентов.


Исследованы два способа приготовления жидких кормосмесей. При пер-

вом отмеривались все компоненты кормосмеси, а затем разводились водой. Во

втором случае подавалась вода и затем, в процессе ее перемешивания, вводи-

лись отмеренные компоненты кормосмеси. Предпочтителен второй способ

приготовления кормосмесей, т.к. весь рабочий процесс протекает при незначи-

тельной энергоемкости и достаточная равномерность смешивания достигается

за 2–4 мин. (в зависимости от количества уровней лопастей).

Известны методы количественного анализа компонентов пробы без и с

предварительным растворением их в соответствующей жидкости. К первой

группе относятся радиометрический, фотографический, кондукторометриче-

ский методы, к другой – химический, потенциометрический, оптический и не-

которые другие методы анализа растворов. Одним из основных показателей

является неравномерность смешивания, определяемая различными методами.

195

В кормоприготовлении наиболее распространенным способом является оце-

нивание качества смеси по распределению компонентов в готовом продукте,

то есть после окончания процесса смешивания отбирают пробы готового про-

дукта и проводят количественный анализ содержания в них контрольного

компонента.

Применение методов первой группы для количественного анализа проб

смеси требует растворимости компонентов. Например, при использовании ре-

фрактометрического метода определения неравномерности смешивания под-

готавливаются растворы проб смесей, в которые одним из компонентов входит

поваренная соль. Предварительно для каждой смеси строят графическую за-

висимость показателей рефрактометра от содержания компонентов в пробе.

Это способ весьма трудоемок и недостаточно точен. Кроме того, учитывая, что

большинство компонентов рационов для КРС нерастворимы, использование

методов этой группы неприемлемо.

Известен люминесцентный способ определения неравномерности сме-

шивания, который основан на принципе свечения продуктов под действием

ультрафиолетового облучения. Так, согласно данным, измельченная кукуруза

под действием ультрафиолетового облучения светится ярко-желтым, а измель-

ченный ячмень – ярко-синим цветом. Определение однородности кормосмеси

производится по шкале цветов, составленной на отобранных и приготовлен-

ных ранее эталонных образцах. Этот метод приемлем при смешивании сыпу-

чих материалов, в нашем случае он неприменим.

Значительный интерес представляет метод анализа проб с использовани-

ем в качестве ключевого компонента радиоактивных изотопов. Но при прове-

дении исследований регистрирующий прибор реагирует на естественный ра-

диоактивный фон, что требует корректировки получаемых данных и снижает

точность анализа. Так как исследования проводились непосредственно в хо-

зяйстве и материал исследований затем использовался на корм, то исключает-

ся возможность применения этого метода. Кроме того, этот метод требует ис-

пользования дорогостоящего оборудования при соответствующей квалифика-

ции обслуживающего персонала. Для количественной оценки качества смеши-

вания необходимо применять более простые методы, не требующие сложного

оборудования и обеспечивающие необходимую точность конечных результатов.

В научных исследованиях и на машиноиспытательных станциях широкое

применение находит ситовый анализ определения неравномерности смешива-

ния с использованием контрольного компонента. Его сущность заключается в

следующем. Контрольный компонент добавляют одновременно с загрузкой

всех компонентов. В его качестве можно использовать целые зерна ячменя,

ржи, пшеницы, семя льна или другой материал, близкий по своим физико-

механическим свойствам к смешиваемым компонентам, но отличающийся по

цвету, форме или другим признакам. После окончания процесса смешивания

из готовой смеси отбирают пробы, из которых просеиванием, промыванием на

196

лабораторных ситах или путем отбора извлекается контрольный компонент, и

по его количеству в пробах определяется степень однородности.


Итак, ситовый метод оценки качества, по нашему мнению, прост, обеспе-

чивает необходимую точность результатов, так как неравномерность смеши-

вания определяется не по массе контрольного элемента, которая может зави-

сеть от влажности приготавливаемой смеси, а по количеству вводимого кон-

трольного компонента.


1. Государственная программа возрождения и развития села на 2005–2010 годы. – Минск:

Ураджай, 2005.

2. Шило, И.Н. Ресурсосберегающие технологии сельскохозяйственного производства /

И.Н. Шило, В.Н. Дашков. – Минск: Ураджай, 2003. – 183 с.

3. Рекомендации по реконструкции свиноводческих комплексов и ферм. – М.: ФГНУ «Росин-

формагротех», 2006. – 216 с.

4. Новые технологии и оборудование для технического перевооружения и строительства сви-

новодческих ферм и комплексов. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. – 264 с.

5. Мельников, С.В Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных про-

цессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. – М.: Колос, 1980. – 168 с.

6. Красовский, Г.И. Планирование эксперимента / Г.И. Красовский, Г.Ф. Филаретов. –

Минск: Изд-во БГУ, 1982. – 302 с.

7. Налимов, В.В. Теория эксперимента / В.В. Налимов. – М.: Наука, 1971. – 207 с.

УДК 636.72:087.26

ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

В КОРМОВЫХ ЦЕЛЯХ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ СЕМЯН

КЛЕЩЕВИНЫ, СВЯЗАННЫЕ С ХИМИЧЕСКИМ

СОСТАВОМ ИХ ОСНОВНЫХ ТКАНЕЙ

Е.В. Щербакова, д.т.н., проф., Е.А. Ольховатов, ассистент

Федеральное государственное образовательное учреждение


«Кубанский государственный аграрный университет»

г. Краснодар, Российская Федерация

Традиционно семена клещевины перерабатываются с одной главной це-

лью – для получения касторового масла, обладающего уникальными физико-

химическими свойствами и имеющего широкую область применения. А пото-

му и работы по совершенствованию технологии переработки семян клещеви-

ны, проводимые до настоящего времени, были посвящены, в основном, во-

просам, связанным с липидной частью семян, а также способам механизации

уборки и послеуборочной обработки плодов и вопросам их совершенствова-

ния. В то же время формированию качества белков семян клещевины, исполь-

зуемых как сырье для получения кормовых продуктов, уделяется недостаточ-

ное внимание. При этом белковая часть семян клещевины отличается высоким

197

содержанием полноценного протеина, что дает основание считать клещевин-

ные жмыхи и шроты перспективным источником кормового белка, который,

однако, не имеет существенного практического использования из-за специфи-

ки химического состава семян [1, 2].

Основную массу ядра семян клещевины составляют масло и белок (до

91,0%), выполняющие запасающую роль. Вызревшие семена содержат в ядре

в сумме всего около 3,4% подвижных и неподвижных углеводов, крахмал не

обнаружен. Ядро семян клещевины богато фосфором и калием (1,96 и 1,25%

соответственно); содержание кальция незначительно и колеблется в пределах

0,1% [3].

От других масличных культур клещевина отличается спецификой присут-

ствующих в составе ядра семян ряда органических и неорганических веществ

азотистого обмена белковой и небелковой природы.

В семенах клещевины содержатся токсические компоненты, составляю-

щие 2,8...3,0% от массы и не извлекаемые с маслом при переработке семян.

Основным из них является рицин – комплекс из двух лектинов (токсина и аг-

глютинина). По своей химической природе – это водорастворимая фракция

белка семян клещевины. При этом солерастворимая и щелочерастворимая

белковые фракции не ядовиты.

Аминокислотный состав рицина типичен для растительного протеина и

во многом сходен с бактериальными белками-токсинами. Для рицина харак-

терна способность к агглютинации красных кровяных телец, благодаря чему

его можно обнаруживать методом агглютинации in vitro. Тепловая денатура-

ция рицина влечет потерю им токсических свойств [4].

Кроме рицина токсические компоненты представлены специфическим

веществом азотистого обмена семян клещевины – аллергеном, являющимся

протеозой (смесью низкомолекулярных гликопротеидов). Инактивировать его

сложнее, чем рицин. Аллерген растворяется в воде, коагулирует в спирте,

устойчив к воздействию высоких температур и не подвергается диализу.

По некоторым данным, содержание аллергена в семенах клещевины зави-

сит от вида и сорта растений, агроклиматических условий места произраста-

ния и может составлять 1,8...9,0% [3]. Аллерген вызывает у чувствительных к

нему людей экземы, дерматиты, приступы астмы. Положительная кожная ре-

акция у человека проявляется при дозировке 0,01 мг. В составе аллергена об-

наруживается 18,3% азота, 2,3% серы и 3,32% углерода. Аминокислотный со-

став его отличается высоким содержанием аргинина (до 26%), что в два раза

больше, чем в сыром протеине семян (до 12%) [4].

Третьим токсическим компонентом семян клещевины является специфи-

ческое вещество азотистого обмена – алкалоид рицинин, присутствующий во

всех анатомических частях растения. Он хорошо растворим в воде и спирте,

плохо растворяется в эфире и бензоле, представляет собой кристаллическое

вещество с температурой плавления 193,0...201,5°С и находится в растении

198

клещевины в свободном состоянии; является единственным алкалоидом, име-

ющим цианистую группу [5].

Интенсивность накопления рицинина в семенах клещевины варьирует в

пределах 94,3...145,1 мг% и зависит от биохимических особенностей отдель-

ных таксономических единиц и агроклиматических условий. Процессы накоп-

ления рицинина тесно связаны с ростом и развитием растения клещевины.

Интенсивное образование рицинина начинается с четвертых суток прораста-

ния семян клещевины и к восьмым суткам возрастает в 12 раз. Наиболее ин-

тенсивное накопление алкалоида отмечено в возрасте 20 дней, скорость его

образования в этот период в 3 раза выше, чем у взрослого растения [3].

Для человека рицинин малотоксичен, однако вызывает гибель личинок

плодожорки. В зарубежных изданиях встречаются публикации о том, что ри-

цинин способен сдерживать рост цыплят. При невысокой токсичности для

теплокровных животных и небольшом содержании в семенах клещевины при-

сутствие рицинина в кормах считается относительно безопасным [6].

В вызревших семенах на долю белкового азота приходится 79...86% от

общего азота семян. На экстрактивный небелковый азот и азот нерастворимого

остатка приходится 13...20% и 1...2% соответственно.

Сырой протеин ядра семян клещевины состоит из 60% глобулинов, 16%

альбуминов (в том числе рицина), 4% протеоз (в том числе аллергена). На до-

лю глютелинов, протеидов и небелковых азотистых соединений приходится

около 20%. Аминокислотный состав сырого протеина клещевины сходен с

аминокислотным составом других масличных семян.

Безусловными достоинствами клещевинного шрота как белкового компо-

нента кормовой смеси являются: высокое содержание сырого протеина – до

40...45%; достаточно полноценный набор незаменимых аминокислот; высокое

содержание аминокислоты лизина – 3...5%, а также аргинина – до 9% и глици-

на – до 8,6% [3, 4].

Таким образом, благодаря своему химическому составу, нелипидная часть

семян клещевины, будучи несколько доработанной, после извлечения масла

может использоваться как высококачественный кормовой продукт. Перед ис-

пользованием в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных живот-

ных требуется обезвреживать токсичные компоненты нелипидной части пере-

рабатываемых семян, что традиционно осуществляют при помощи влаго-

тепловой обработки. В нашей стране кормовые белки из семян клещевины в

промышленных объемах вырабатывались преимущественно двумя способами,

как с отделением, так и без отделения семенной оболочки.

В соответствии с одним из способов, которым семена клещевины перера-

батывались на Краснодарском экспериментальном маслозаводе № 2 в 1950–

1960-х годах, детоксикация белка проводится в пятичанной жаровне, по

30 мин. в каждом чане, с пропариванием при температуре до 115...135°С и с

одновременной обработкой горячей водой, дальнейшим доведением влажно-

199

сти белка до 15...18% при высушивании «глухим» паром. Такой обработкой

достигается разрушение токсичного компонента и удаление остаточного коли-

чества масла из жмыхов и шротов.

Эта схема, однако, не обеспечивает полного удаления масла (остаточное

количество – до 8%). Кроме того, продолжительное действие высоких темпе-

ратур не способствует сохранению биологической ценности белков.

В 70-х годах прошлого века на Белореченском маслоэкстракционном за-

воде при работе по схеме форпрессование–экстракция применялась техноло-

гия детоксикации клещевинного шрота тостированием с влаготепловой обра-

боткой.

В литературе приводятся данные, что такая схема и принятые параметры

процессов позволяли получить нетоксичный белковый продукт, но нет сведе-

ний, в какой степени при такой обработке сохраняется питательная ценность

белка [7].

Таким образом, традиционно процесс обезвреживания сводится к обра-

ботке жмыхов и шротов водяным паром при перемешивании. Обработку пре-

кращают, когда реакция гемагглютинации на рицин будет отрицательной.

Немногочисленные исследования по инактивации антипитательных ком-

понентов белковой части семян все же ведутся. Некоторые авторы предлагают

способы детоксикации белков семян клещевины при более мягких параметрах

процесса.

Так, в литературе описан способ детоксикации шрота из семян клещеви-

ны путем его обработки в восьмичанном тостере в течение 40 мин. при влаж-

ности материала 18...20% и температуре 120°С. Обработанный таким образом

шрот предлагается использовать в качестве белковой добавки к корму для

сельскохозяйственных животных [1].

Другой способ получения белкового кормового продукта из шротов семян

клещевины предполагает обработку материала при менее жестких параметрах

процесса: при массовой доле влаги в шроте 18...20%, температуре обработки

85±2°С и продолжительности процесса 20...25 мин. Столь мягкие режимы

тепловой обработки шрота обусловлены внесением в него кремниевой кисло-

ты (5...10% к массе материала).

Применение кремниевой кислоты хотя и позволяет снизить токсичность

шрота клещевины, однако требует не только дополнительных материальных

затрат, но и создает необходимость контроля содержания этого агента в целе-

вом продукте. Тепловая обработка, какой бы мягкой она ни была, все же тре-

бует определенных энергозатрат и неизбежно ведет к денатурации белков,

снижая тем самым их питательную и, как следствие, кормовую ценность.

Существуют разработки, позволяющие получать из шрота клещевины

белковый продукт с высокой питательной ценностью биотехнологическими

методами.

200

Суть одной из технологий сводится к влаготепловой обработке измель-

ченного шрота и последующему его обогащению дрожжевой биомассой. При

этом детоксикация достигается традиционным методом, а питательная цен-

ность корректируется внесением дрожжей.

Другая технология предполагает получение экстракта щелочераствори-

мых белков из измельченного шрота при тепловой обработке в течение

10...60 мин. при температуре 40...100°С с последующим заселением и культи-

вированием в экстракте смеси молочнокислых бактерий при термостатирова-

нии. По окончании ферментации белок осаждают нагреванием при 50...100°С

в течение 5...25 мин. Эту технологию отличают значительная трудоемкость и

ресурсозатратность [8].

За рубежом клещевину перерабатывают по следующим технологическим

схемам: форпрессование–экстракция; двукратное прессование–экстракция;

дву- и трехкратное прессование [1].

В 60-х годах прошлого века в Бразилии вырабатывали и скармливали

крупному рогатому скоту обезвреженный клещевинный шрот, отдельные пар-

тии которого производили с отделением семенной оболочки. Сведений по тех-

ническому оснащению и параметрам процесса детоксикации в источнике не

представлено.

В большей части зарубежных публикаций приведены описания экспери-

ментальных работ по детоксикации белка семян клещевины влаготепловой

обработкой и химическими реагентами (минеральными и органическими);

представлены результаты биотестирования получаемых продуктов.

Анализ зарубежных публикаций позволяет сделать вывод о том, что мас-

сового производства кормовой белковый продукт из семян клещевины за гра-

ницей не получил. В то же время вопрос протеинового питания сельскохозяй-

ственных животных актуален как в нашей стране, так и за рубежом, что опре-

деляет необходимость расширения сырьевой базы кормового белка [9]. В этих

условиях при выборе технологических схем и параметров процесса перера-

ботки семян клещевины целесообразно решить задачу получения жмыхов и

шротов с максимальной питательной ценностью при сохранении надлежащего

качества основного продукта – касторового масла, что, безусловно, сделает

технологию более рентабельной.


1. Багалий, Т.М. Совершенствование технологии детоксикации продуктов переработки семян

клещевины с целью получения высокобелкового кормового шрота: дис. ... канд. техн. наук

/ Т.М. Багалий. – Краснодар, 1992. – 107 с.

2. Игнатов, В.В. Углеводузнающие белки – лектины / В.В. Игнатов // Соровский образова-

тельный журнал. – 1997. – № 2. – С. 14-20.

3. Клещевина / под ред. В.А. Мошкина. – М.: Колос, 1980. – 352 с.

4. Щербаков, В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья / В.Г. Щербаков, В.Г. Лоба-

нов. – М.: Колос, 2003. – 360 с.

201

5. Рушковский, С.Б. Биохимия клещевины. / С.Б. Рушковский, Н.Ф. Дублянская // Биохимия

и физиология масличных растений. – Майкоп, 1967. – Вып. 2. – С. 29-71.

6. Gardner, H.K. Detoxofocation and Deallergenisation of Castor Beans / H.K. Gardner [et al.] //

J. Amer. Oil Chem. Soc. – 1960. – Vol. 37. – P. 142-148.

7. Руководство по технологии получения и переработке растительных масел и жиров / Под

ред. А.Г. Сергеева. – Л., 1974. – Т. 1, кн. 2. – 591 с.

8. Ольховатов, Е.А. Совершенствование технологии комплексной переработки плодов кле-

щевины: монография / Е.А. Ольховатов. – Краснодар: КубГАУ, 2011. – 107 с.

9. Конарев, В.Г. Ресурсы растительного белка и проблемы его качества / В.Г. Конарев // Тру-

ды ВИР по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 1981. – № 2. – С. 3-12.

202

Рефераты

УДК 631.363

Горбацевич, Н.А. Дополнительное оборудование к культиватору-растение-

питателю КРК-6 / Н.А. Горбацевич, А.В. Наумик, А.А. Бабак, И.М. Ковалева //

Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы

Междунар. науч.-практ. конф. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 3–5.

Обоснованы применение локально-ленточного внесения удобрений и необходи-

мость дополнительных рабочих органов в виде прополочных боронок для заделки

минеральных удобрений и вычесывания сорной растительности. Приведены кон-

структивные особенности разработанных прополочных боронок, а также результаты

их испытаний на культиваторе-растениепитателе КРК-6. – Рис. 2, библиогр. 5.

Gorbatsevich N.A., Naumik A.V., Babak A.A., Kovalyova I.M.

Additional equipment for the cultivator-plant feeder CFC-6

The application of locally – the band spreaders and the need for additional working

parts in the form of weeding harrows for termination of fertilizers and weed comb. Carried

out the design features developed by weeding harrows, and also results of their tests on the

cultivator-plant feeder CFC-6.

УДК 631.552:554(574)

Голиков, В.А. Обоснование комплекса машин для возделывания и уборки

многолетних трав в условиях Казахстана / В.А. Голиков, А.С. Усманов, Г.А.

Усманова // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве:

материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 5–7.

Обоснован комплекс машин для возделывания и уборки многолетних трав для

средних по размеру молочных и откормочных ферм крупного рогатого скота при-

менительно к условиям центрального и северного регионов Казахстана, обеспечи-

вающий требуемую производительность для выполнения работ в агросрок при ми-

нимальных эксплуатационных затратах. В этом комплексе значительная часть ма-

шин для уборки трав – белорусского производства, в связи с чем планируется орга-

низовать их совместное производство в Республике Казахстан. – Табл. 1.

Golikov V.A., Usmanov A.S., Usmanova G.A.

Substantiation of a complex of machines for cultivation and cleaning of

long-term grasses in conditions of Kazakhstan

The complex of machines for cultivation and cleaning of long-term grasses for averag-

es on the size of dairy and feeding farms of large horned livestock, with reference to con-

ditions of central and northern regions of Kazakhstan, providing demanded productivity

for performance of works in agriterm is proved at the minimal operational expenses. In

this complex the significant part of machines for cleaning grasses is Belarussian manufac-

ture in this connection it is planned to organize their Jointproduction in Republic Kazakh-

stan.

УДК 631.356.2 (574.5)

Артамонов, В.Н. Опыт использования техники дальнего зарубежья для воз-

делывания и уборки сахарной свеклы в Южном регионе Казахстана / В.Н. Ар-

тамонов // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: ма-

териалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 7–9.

203

Определены основные показатели работы при подъеме зяби и уборке сахарной

свеклы. Полная загрузка и эффективное использование дорогостоящей зарубежной

техники целесообразны в крупных свекловодческих сельхозпредприятиях. – Рис. 3.

Artamonov V.N.

Experience of use of machinery of foreign countries on cultivation and cleaning of a

sugar beet in Southern region of Kazakhstan

Defined key performance indicators on the rise fall plowing and harvesting of sugar

beets. Full load and efficient use of expensive foreign technology appropriate to a large

sugar beet farms.

УДК: 631.356.41

Белый, С.Р. Результаты экспериментальной проверки ботводробителя с ро-

торным рабочим органом / С.Р. Белый, В.Н. Еднач, Г.А. Радишевский, А.А. Гон-

чарко, Д.Н. Бондаренко // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном

производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2.

– С. 10–14.

Приведены результаты экспериментальной проверки ботводробителя с ротор-

ным рабочим органом, полученные во время предуборочного удаления ботвы кар-

тофеля на полях СПК «Луки-Агро» Кореличского района Гродненской области. –

Рис. 2, библиогр. 7.

Bely S.R., Yednach V.N., Radishevski H.A., Gonsharko A.A., Bondarenko D.N.

The results of experimental check of haulm topper with rotary working body

The results of experimental check of haulm topper with rotary working body, received

are resulted during preharvest removal of tops of vegetable on fields «Luki-agro» of Ko-

relichi district Grodno region.

УДК 631.371

Кириенко, Ю.И. Обоснование параметров компонуемых по блочно-

модульному принципу линий сортирования агропродукции округло-овальной

формы / Ю.И. Кириенко, А.М. Башилов // Научно-технический прогресс в сельско-

хозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. –

Минск, 2011. – Т.2. – С. 14–18.

Основными требованиями к устройствам линии автоматического сортирования

агропродукции округло-овальной формы для картофеле- и овощехранилищ являют-

ся равномерная и однослойная подача объектов, ориентация и переориентация по-

верхности каждого объекта в зоне контроля качества, оптико-электронный контроль

каждого подаваемого объекта в каждом канале подачи, запоминание характеристики

каждого дефектного объекта и передача на блок регистрации, управления и подачи

команды на удаление дефектного объекта исполнительным механизмом. С целью

унификации оборудования необходимо основываться на блочно-модульном прин-

ципе компоновки линий. – Табл. 1, библиогр. 6.

Kirienko Ju.I., Bashilov A.M.

The motivation of the parameter of the sorting line of the agrarian product

rounded-oval form on block-module principle

The main requirements for the devices of the automatic SORTING agrarian product

lines has rounded-oval form for vault of the potatoes and vegetable are an even presenting

204

in one layer object, the orientation and the reorientation to surfaces of each object in zone

of the checking quality, the optometrist-electronic checking each given object in each

channel of the presenting, conservation in memories of the feature of each fault object and

transmission on block of the registrations, control and presenting the command on remov-

ing the fault object by executive mechanism. For the unifications purpose of the equip-

ment are necessary founded on block-module principle of the arrangement line.

УДК 631.243.4:628.81.9

Луговая, Н.П. Методы регулирования состава газовой среды при хранении

корнеклубнеплодов / Н.П. Луговая, С.Л. Романов, М.М. Устинова, В.М. Изоитко //


Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 18–21.

Сформулированы современные подходы к составу газовой среды при хранении

корнеклубнеплодов и к методам ее регулирования. – Библиогр. 3.

Romanov S.L., Ustinova M.М., Lugovaia N.P., Izoitko V.M.

The gas regulation methods employment for the roots

and tuber-bearing plants storage

The contemporary approaches to the gas-management for the roots and tuber-bearing

plants long-term storage was formulated and the adjustment methods were shown.

УДК 631.243.5

Самосюк, С.В. Проблемы современного хранения картофеля и пути их ре-

шения / С.В. Самосюк, Н.П. Луговая, И.Ф. Беляев // Научно-технический прогресс в

сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.:

в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 21–24.

С целью качественного и количественного сохранения растущих объемов произ-

водства картофеля в ГП «Институт «Плодоовощпроект» проводятся исследования и

разрабатывается опытный образец хранилища арочного типа модульной конструк-

ции как альтернатива хранению в буртах.

Хранилище будет оснащено разрабатываемым отечественным комплектом обо-

рудования для создания микроклимата. – Библиогр. 5.

Samosyuk S.V., Lugovaya N.P., Belyaev I.F.

Problems and solutions of modern potato storage

In order to maintain the qualitative and quantitative production of potato growing in

the State Enterprise «Institute «Plodoovoschproekt» there was conducted a research and

developed a prototype store arch type modular construction as an alternative to storage in

clamps. Store will be equipped with developed domestic equipment complex for the set-

ting.

УДК 631.171

Степанов, А.Н. Информационные технологии в помощь картофелеводам /

А.Н. Степанов, Е.Е. Орешин // Научно-технический прогресс в сельскохозяйствен-

ном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. –

Т.2. – С. 24–28.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) технолога-картофелевода предназна-

чено для проектирования рациональных технологий производства картофеля в раз-

личных почвенно-климатических условиях, на основании конкретных условий и

205

возможностей хозяйства. Использование программы повышает производительность

труда технолога-картофелевода, позволяет более точно и экономно расходовать ре-

сурсы. – Рис. 2, библиогр. 3.

Stepanov A.N., Oreshin E.E.

Information technologies to aid potato growing specialists

The automated workplace of a potato growing specialist is designed to form a potato

production technology, which would be best customized to specific soil, climatic and eco-

nomic conditions of a particular farm. It improves the operator’s labor capacity and allows

the usage of resources more accurately and efficiently.

УДК 620.3.631

Неменущая, Л.А. Инновационные технологии для овощного комплекса /

Л.А. Неменущая // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производ-

стве: Материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т.– Минск, 2011. – Т.2. – С. 28–31.

Рассмотрены перспективные инновационные технологии и проекты для исполь-

зования в производстве, хранении и переработке овощной продукции. Представлен-

ные разработки направлены на решение актуальных задач АПК, таких как ресурсо-

сбережение, повышение урожайности и устойчивости овощных культур к неблаго-

приятным условиям окружающей среды, совершенствование технологических про-

цессов производства и переработки овощного сырья, получение экологически без-

опасной овощной продукции и уменьшение ее потерь при хранении. – Табл.1, биб-

лиогр. 4.

Nemenushchaja L.A.

Innovative technologies for a vegetable complex

Perspective innovative technologies and projects for use in manufacture, storage and

processing of vegetable production are considered. The presented workings out are di-

rected on the decision of actual problems of agrarian and industrial complex, such as in-

crease of productivity and stability of vegetable cultures to adverse conditions of environ-

ment, perfection of technological processes of manufacture and processing of vegetable

materials, reception of ecologically safe vegetable production and reduction of its losses at

storage.

УДК 636.4:004.3

Гируцкий, И.И. Алгоритмическое и программное обеспечение компьютери-

зированной системы создания микроклимата в картофелехранилище / И.И. Ги-

руцкий, Ю.А. Кислый, А.И. Лобкович // Научно-технический прогресс в сельскохо-

зяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. –

Минск, 2011. – Т.2. – С. 32–36.

В статье приводятся результаты выполненных исследований по разработке алго-

ритмического и программного обеспечения системы управления микроклиматом на

базе программно-технических средств общепромышленного применения. – Рис. 4,

библиогр. 1.

Girutsky I.I., Kislyj Ju.A., Lobkovich A.I

Аlgorithmic and the software of the computerized system of creation

of microclimate in storehouse for potato

206

In the article there stated the results of the executed researches on working out of algo-

rithmic and the software of a control system by a microclimate on the basis of program-

means of common industrial application.

УДК 621.38.43

Юлдашев, З.Ш. Переработка сельскохозяйственной продукции: пути разви-

тия / З.Ш. Юлдашев, А.М. Мадалиев // Научно-технический прогресс в сельскохо-

зяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. –

Минск, 2011. – Т.2. – С. 37–39.

Рассматриваются проблемы, возникающие при производстве и реализации пло-

доовощной продукции в Республике Таджикистан. Приведены конструкция су-

шильной установки индукционного действия и план размещения оборудования су-

шильного цеха. Исследования конструкции сушильной установки подтвердили ра-

ботоспособность и высокое качество высушенного материала. – Рис. 2, библиогр. 3.

Yuldashev Z.Sh., Madaliev A.M.

Processing of agricultural production: development ways

The problems arising by manufacture and realization of fruit-and-vegetable production

in the Republic of Tajikistan are considered. The design of drying installations of induc-

tion action and the plan of placing of the drying equipment are presented. Design re-

searches of drying installations have shown working capacity and high quality of the dried

up material.

УДК 633.521

Ущаповский, И.В. Аспекты изучения особенностей точного земледелия для

культуры льна-долгунца / И.В. Ущаповский, Т.В. Мочкова, И.Г. Смирнов,

Г.И. Личман, А.Н. Марченко // Научно-технический прогресс в сельскохозяйствен-

ном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. –

Т.2. – С. 40–45.

Рассмотрены технические и технологические аспекты точного земледелия для

использования его в льноводстве. Представлены данные по изучению вариабельно-

сти почвенного плодородия и результаты растительной диагностики обеспеченности

азотом льна-долгунца по основным фазам его развития. – Рис. 3, библиогр. 11.

Uschapovsky I.V., Mochkova T.V., Smirnov I.G., Litchman G.I., Marchenko A.N.

Some aspects of the study of precise agriculture for flax production

The study aim was to identify variability of soil nutrients and to get results of plant di-

agnostics of flax on different stages of development with the usage of precise agriculture

methods. The methodological approaches of precise agriculture for the usage in flax pro-

duction are discussed.

УДК 631. 358

Еругин, А.Ф. Машинно-технологическое обеспечение селекционно-

семеноводческих работ в льноводстве / А.Ф. Еругин, Д.Ю. Лачуга // Научно-

технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар.

науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 46–49.

В статье приведены технические средства, разработанные ГНУ ВНИИМЛ Рос-

сельхозакадемии для машинно-технологического обеспечения селекционно-

семеноводческих работ в льноводстве, использование которых позволит в 2–3 раза

207

снизить затраты ручного труда и повысить эффективность селекционного и семено-

водческого процессов.

Erugin A.F., Lachuga D.Y.

The machinery and technological providing of seed-selection work in flax growing

In the article there have been observed machines of flax – engineering institute (Rus-

sia) for selection-seed work in flax growing. Using this complex gives opportunity to in-

crease efficiency selection-seed process in 2–3 times.

УДК 631.358:633.521

Дударев, И.Н. Обоснование параметров устройства для обмолачивания лент

масличного льна / И.Н. Дударев, А.В. Хомыч // Научно-технический прогресс в


в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 49–55.

Рассмотрены технологии уборки масличного льна. Предложена конструкция

устройства для обмолачивания ленты льна. Представлены результаты теоретических

и экспериментальных исследований по обоснованию рациональных конструктивных

и кинематических параметров предложенного устройства. – Рис. 3, библиогр. 3.

Dudarev I.N., Khomych A.V.

Substantiation of parameters of thresher of oil flax band

Technologies of oil flax harvesting are considered. A construction of thresher of flax

band is offered. Results of theoretical and experimental researches of rational structural

and kinematics parameters of flax thresher are presented.

УДК 677.021

Москаленко, Б.И. Исследование нового способа получения длинного волокна

льна-долгунца / Б.И. Москаленко, Р.Н. Гилязетдинов, С.П. Коропченко // Научно-



Рассматривается влияние свойств льнотресты на эффективность получения

длинного волокна с помощью макетной секции экспериментального агрегата для

выделения длинного волокна льна и лабораторного станка СМТ-200М. – Рис. 1,

табл. 1, библиогр. 7.

Moskalenko B.I., Gilyazetdinov R.N., Koropchenko S.P.

Research of new method of separation of long flax fiber

Influence of properties of raw material is examined on efficiency of receipt of long fi-

bre flax by the model section of experimental aggregate and laboratory machine SMT-

200М.

УДК 658.512.4:677.21.051.

Карпова, Л.Г. Эффективность производства модифицированного льново-

локна на различном технологическом оборудовании / Л.Г. Карпова,

А.В. Безбабченко, Э.В. Новиков // Научно-технический прогресс в сельскохозяй-

ственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск,

2011. – Т.2. – С. 59–62.

Представлен анализ расчетных технико-экономических показателей линий для

производства модифицированного волокна с использованием отечественного обо-

208

рудования. Определены условия рентабельной работы этих линий. – Табл. 2, биб-

лиогр. 7.

Karpova L.G., Bezbabchenko A.V., Novikov E.V.

Production efficiency of the modified flax fiber on the various process equipment

The analysis of settlement technical and economic parameters of lines for manufacture

of the modified fibre about use of the domestic equipment is submitted. Conditions of

profitable work of these lines.

УДК 677.051.

Безбабченко, А.В. Универсальная технология переработки льна в однотип-

ное, короткое и модифицированное волокно / А.В. Безбабченко, Э.В. Новиков,

А.Р. Корабельников // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном произ-

водстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. –

С. 63–67.

Представлены исследования предлагаемой универсальной технологии получе-

ния однотипного, короткого и модифицированного волокна из льна. Показано, что

предлагаемая технология и реализующее ее на льнозаводах технологическое обору-

дование позволят получать волокно различных характеристик. – Рис. 2, табл. 1,


Bezbabchenko A.V., Novikov E.V., Korabelnikov A.R.

Universal technology of processing of flax in the same, short and modified fibre

Researches of offered universal technology of reception of the same, short and modi-

fied fibre from flax are submitted. It is shown, that offered technology and the process

equipment realizing it on flax scotching mills, will allow to receive a fibre of various char-

acteristics.

УДК 677.051.

Безбабченко, А.В. Влияние скорости воздуха, его направления и плотности

льнотресты на продолжительность конвективной сушки / А.В. Безбабченко,

Т.П. Чекренева, И.Н. Алтухова, В.А. Романов, Э.В. Новиков // Научно-технический

прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ.

конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 68–71.

Изучено влияние скорости агента сушки, его направления и плотности загрузки

материала на продолжительность сушки льняной тресты. Определено их влияние на

процесс конвективной сушки и рекомендованы рациональные значения изучаемых

параметров. – Рис. 3, библиогр.3.

Bezbabchenko A.V., Chekreneva T.P., Altukhov I.N., Romanov V.A., Novikov E.V.

Influence of speed air, its direction and density льнотресты on duration of dryings

Influence of speed of the agent of drying, its direction and density of loading of a ma-

terial on duration of drying the rotted straw. Their influence on process of dryings is de-

termined and rational values of investigated parameters are recommended.

УДК 677.11:548.75

Дроздов, В.Г. Технологический контроль прочности льнотресты методом

ближней инфракрасной спектроскопии / В.Г. Дроздов, А.Е. Мозохин // Научно-



209

Ближняя инфракрасная спектроскопия наглядно доказывает качественную взаи-

мосвязь технологических параметров льнотресты на фиксированных длинах волн с

интенсивностью излучения, прошедшего через льнообразец. Бесконтактный и не-

разрушимый контроль, лежащий в основе инфракрасной спектроскопии, находит

свое широкое применение как в непрерывном сборе информации о технологических

параметрах на поточных линиях, так и в экспресс-методах определения качества

льноволокна.

В представленной работе экспериментально доказана качественная зависимость

прочности льнотресты на фиксированной длине волны в 1200 (1210) нм от величи-

ны направленного пропускания инфракрасного излучения. – Рис. 2, библиогр. 7.

Drozdov V.G., Mozohin A.E.

Process control of the strength flax by near infrared spectroscopy

Near-infrared spectroscopy clearly shows the qualitative relationship of technological

parameters of flax at fixed wavelengths of the radiation intensity transmitted through flax.

Proximity and indestructible control underlying infrared spectroscopy finds wide applica-

tion in the continuous collection of information on technological parameters of the produc-

tion lines, and in rapid methods for measuring the quality of flax fiber.

In the present study demonstrated experimentally the qualitative dependence of the

strength of flax at a fixed wavelength of 1200 (1210) nm from the transmittance values of

infrared radiation.

УДК 677.021.151.256

Енин, М.С. Обоснование конструкции бильной планки с учетом сил натя-

жения прядей при трепании льна / М.С. Енин, Е.Л. Пашин, С.Е. Маянский //



Предложена конструкция многокромочного била для трепальной машины, осу-

ществляющей процесс предварительной обработки льняного сырца. Обоснована

конструкция била с точки зрения предотвращения значительного роста углов обхва-

та, которые могут привести к резкому увеличению сил натяжения пряди. – Рис. 3,

библиогр 5.

Enin M.S., Pashin E.L., Mayansky S.E.

Design beater plank construction with a glance of a strand tensions

forces during flax scutching

The multiedge beat for the scutching unit realizing process of preliminary treatment of

a flax raw is offered. The design is proved beat from the point of view of prevention of

considerable growth of folding corners which can lead to sharp increase tension forces in

flax strand.

УДК 677.1/2

Пашин, Е.Л. Оценка технологической эффективности нового способа термо-

влажностной подготовки льняной тресты / Е.Л. Пашин, Н.В. Киселев, Ю.В. Ва-

сильев // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: ма-

териалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 78–82.

Предложен новый способ термовлажностной подготовки льняной тресты перед

механической обработкой, обеспечивающий преимущественную подсушку средней

210

части стеблей. Экспериментальная проверка его технологической эффективности

показала, что получаемое данным способом волокно в сравнении с типовым процес-

сом имеет пониженное содержание костры, а волокнистые потери при обработке

снижаются с 11,5% до 6,2–7,5%. – Рис. 7.

Pashin E.L., Kiselev N.V., Vasilev U.V.

Еvaluation of technological effectiveness of a new method

of thermal-humidity flax stock preparation

A new method for thermal-humidity flax stock preparing before machining is devel-

oped, and provides primary drying of the middle part of stems. Experimental evaluation of

the technological efficiency of this method has showed that the fiber when compared with

the standard process has a reduced content of woody core fragments, and fiber loss during

processing decreased from 11,5% to 6,2–7,5%.

УДК 677.051

Романов, В.А. О контроле процесса сушки при переработке льнотресты /

В.А. Романов // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производ-

стве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 82–

84.

Предложены дискретный контроль влажности тресты при ее переработке и тех-

нические средства для его реализации. – Рис. 2, табл. 1, библиогр. 1.

Romanov V.A.

Control of drying process during the flax straw processing

The method of discrete control of moisture during the drying of retted flax straw on

the scotching line MTA and devices for this method are considered.

УДК 631.365.22: 631.563.2:519.657

Ящук, А.А. Обоснование модели кинетики сушки семян льна масличного /

А.А. Ящук, Р.В. Кирчук // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном


– С. 84–89.

Представлены результаты экспериментальных исследований сушки семян льна

масличного. Обоснована модель, описывающая кинетику процесса сушки семян

льна масличного для заданных параметров. – Рис. 5, табл. 3, библиогр. 10.

Yaschuk A.А., Kirchuk R.B.

The substantiation of the model of drying kinetic of flax oilseed

The results of experimental researches of drying of flax oilseed are presented. The

model describing kinetic of a drying process of flax oilseed with specified parameters is

selected.

УДК 677.03

Бобровская, И.Е. Утонение слоя льнотресты со сцепленными по комлям и

вершинам стеблями в слоеформирующей машине / И.Е. Бобровская // Научно-



В статье приводятся результаты исследований поведения слоя льнотресты со

сцепленными по комлям и вершинам стеблями в слоеформирующих машинах ПЛ и

211

МС-6,97, представлена количественная оценка изменения некоторых параметров

слоя. – Рис. 3, библиогр. 5.

Bobrovskaya I.E.

The thinning process of flax straw layer containing linked stalks' tops and bottoms in

a layer-making machine

The results of researches of the behavior of flax straw layer containing linked stalks'

tops and bottoms in a layer-making machines PL and MS-6,97 are presented in the article,

and the quantitative estimate of some flax layer parameters’ changes is proposed.

УДК 677.021:677.051

Пашин, Е.Л. Новый мяльно-трепальный агрегат для переработки льняной

тресты / Е.Л. Пашин, М.С. Енин, П.А. Чекмарев, А.М. Крапостин, Н.В. Овсянников

// Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: Материалы

Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т.– Минск, 2011. – Т.2. – С. 93–96.

Указаны основные проблемы промышленности первичной обработки льна, ко-

торые привели к необходимости создания нового мяльно-трепального агрегата

(МТА) для переработки льняной тресты. Костромским государственным технологи-

ческим университетом совместно с ивановским «Механическим заводом

им. Г.К. Королева» создан новый МТА, который в отличие от импортной техники в

большей степени адаптирован к переработке тресты с повышенной неоднородно-

стью свойств. Представлены основные конструктивные и технологические особен-

ности нового агрегата, обеспечившие получение положительных результатов испы-

таний. – Рис. 2.

Pashin E.L., Enin M.S., Chekmarev P.A., Krapostin A.M., Ovsyannikov N.V.

New breaking-scutching unit for flax stock processing

The basic modern problems of flax preprocessing industry, which necessities of crea-

tion of new technics for branch, are designated. Kostroma state university of technologies

and Ivanovo mechanical factory is created new breaking-scutching unit for flax stock pro-

cessing. The basic constructive and technological features of the new unit are presented.

УДК 677.021

Разин, С.Н. Совершенствование устройства для модификации льна / С.Н. Ра-

зин, Т.Ю. Смирнова // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном про-

изводстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. –

С. 97–102.

Рассмотрены пути повышения производительности устройства, входящего в со-

став линии по производству модифицированного льняного волокна, которая имеет

меньшую энергоемкость по сравнению с аналогами и позволяет повысить рента-

бельность льнозаводов. Установлено, что наиболее рациональным путем повыше-

ния производительности модификатора является применение подвижных бильных

планок. Показано, что бильная планка должна быть установлена с использованием

упругого элемента. – Рис.6, библиогр.3.

Razin S.N., Smirnova T.Y.

Perfection of the device for manufacturing of modified flax

The authors of the research considered the ways of increasing productivity of the de-

vice which is part of the line for manufacture of modified flax fibre which has smaller

212

power consumption in comparison with analogues and allows to raise profitability of an

enterprise. It is established that the most rational way to increase productivity of the modi-

fier is the usage of mobile laths. It is shown that the mobile lath should be established with

the use of an elastic element.

УДK 631.358

Еругин, А.Ф. Аксиально-роторный сепаратор сырого вороха льна / А.Ф. Еру-

гин, Ю.А. Медведев, Д.Ю. Лачуга, Н.А. Калашникова // Научно-технический про-

гресс в сельскохозяйственном производстве: Материалы Междунар. науч.-практ.

конф.: в 3 т.– Минск, 2011. – Т.2. – С. 102–104.

Во ВНИИМЛ совместно с ОАО «Тверьсельмаш» создано оборудование для се-

парации сырого вороха льна КОС-2, состоящее из дозатора вороха, наклонного ре-

шетно-гребенчатого транспортера, аксиально-роторного сепаратора и ленточных

транспортеров отсепарированного вороха.

Разработанный сепаратор в процессе приемочных испытаний на Калининской

МИС продемонстрировал высокое качество выполнения технологического процесса

выделения путанины из вороха, получаемого от льнокомбайнов.

При производительности более 2 т/ч полнота выделения путанины – более 98%,

невозвратимые потери – менее 1%. Удельный расход электроэнергии – около

1,6 кВтч/т.

Комплект оборудования КОС-2 с высокой эффективностью может использо-

ваться в льноводческих хозяйствах, в результате чего снизятся затраты на топливо и

электроэнергию на 20–40%.

Erugin A.F., Medvedev Y.A., Lachuga D.Y., Kalashnikova N.A.

Axial-rotor separator of crude lots of flax

The equipment for separation of crude lots of flax named «КОС-2» have produced

Russian Flax Mechanization Institute together with «Tverselmash» company. It consist of

a dozer of lots, the inclined sieve-edge conveyor, axial-rotor separator and tape conveyors

of separated lots.

Separator has shown high quality of performance of technological process of alloca-

tion the impurity from the lots received from flax combines.

By productivity more than 2 tons per hour the cleaning is more than 98%, irrevocable

losses are less than 1%. The specific charge of electric power is nearby 1,6 kilowatt per

hour. The package of equipment “КОС-2” with high efficiency can be used in flax-growing

facilities therefore expenses for fuel and the electric power will decrease for 20–40%.

УДК 677.11: 620.1

Румянцева, И.А. Система поддержки принятия решений при производстве

трепаного льноволокна / И.А. Румянцева, Е.Л. Пашин // Научно-технический про-

гресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ.

конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 104–107.

Предложена усовершенствованная система поддержки принятия решений при

производстве трепаного льноволокна. Новизной ее является наличие двухэтапного

контроля влажности и контроля пороков структуры слоя стеблей. Первое обеспечи-

вает более эффективное проведение процесса сушки тресты, а второе дает расши-

213

ренные возможности при определении оптимального режима работы машин мяль-

но-трепального агрегата. – Рис. 1, библиогр. 4.

Rumiantceva I.A., Pashin E.L.

The decision-making support system for braked flax fiber manufacture

The advanced decision-making support system of the braked flax fiber manufacture is

offered. The novelty of this system is a double stage control of humidity and control of

stalks layer structure defects. The first provides more effective carrying out of the trusts

drying process, the second gives more expanded possibilities at definition of an optimum

operating mode of machines included in the breaking-scutching aggregate.

УДК.658.512.4:677.21.051

Новиков, Э.В. Состояние цен на готовую продукцию, оборудование, электро-

и теплоэнергию предприятий первичной переработки льна / Э.В. Новиков //



Представлены анализ цен на готовую продукцию, технологическое оборудова-

ние и энергоносители льнозаводов до и после мирового финансово-экономического

кризиса, а также анализ их экономического состояния. – Рис. 4, табл. 1, библиогр. 5.

Novikov E.V.

Price condition for integrated products, the equipment, electric and thermal energy

of the enterprises of initial processing of flax

The analysis of the prices for integrated products, the process equipment and energy

carriers of flax scutching mills before world financial and economic crisis and after it ap-

proach, and also the analysis of an economic condition are submitted.

УДК 633.522:631.354.2.55:677.14/.17.001.41

Лукьяненко, П.В. Составляющие рулона конопли из тресты осеннего и ве-

сеннего приготовления, полученной после уборки семян зерноуборочным ком-

байном / П.В. Лукьяненко // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном

производстве: Материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2.

– С. 113–117.

Исследованы составляющие рулона конопли из тресты осеннего и весеннего

приготовления, полученной после уборки семян зерноуборочным комбайном. Осу-

ществлен выбор механических воздействий при выделении волокна конопли с уче-

том осеннего и весеннего приготовления тресты. – Табл. 4, библиогр. 8.

Lukyanenko P.V.

Components of hemp roll of straw of autumn and spring preparation received after

seeds harvesting by combine

Components of hemp roll of straw of autumn and spring preparation received after

seeds harvesting by combine are investigated. Choice of mechanical influences at separa-

tion of hemp fiber from straw of autumn and spring preparation is done.

УДК 677.11: 620.1

Пашин, Е.Л. Новое лабораторное оборудование для контроля свойств льна /

Е.Л. Пашин // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве:

материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 117–118.

214

Представлены сведения о новых средствах контроля параметров технологиче-

ского качества льна для его стандартизации. – Рис. 3.

Pashin E.L.

The new labware for control of properties of flax

Data on new control devices for parameters of flax technological quality for its stand-

ardization are presented.

УДК 631.3:635.3

Голиков, В.А. Результаты испытаний машин для овощеводства / В.А. Голи-

ков, А.Н. Алтыбаев, А.С. Рзалиев, В.Н. Артамонов // Научно-технический прогресс

в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.:

в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 119–122.

Приведены результаты испытаний сельскохозяйственных машин для овощевод-

ства: орудия ОК-3 (КазНИИМЭСХ, Казахстан), сеялки «Gaspardo» (Италия), сеялки

для технологии капельного орошения (Китай) и машины для уборки капусты

МК-1000 (Дания).

Golikov V.A., Altybayev A.N., Rzalievв А.S., Artamonov V.N.

Test results of machines for vegetable cultivation

In the article there presented the results of testing machines for vegetable production:

equipment KO-3 (KazNIIMESH), drills «Gaspardo» (Italy), drills for drip irrigation tech-

nology (China) and machines for harvesting cabbage МК-1000 (Denmark).

УДК 633.2:631.175

Альмишев, У.Х. Производство высокобелковых энергонасыщенных кормов

с пойменных лугов / У.Х. Альмишев, Б.Р. Ирмулатов // Научно-технический про-

гресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ.

конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 123–127.

Рассмотрены результаты многолетних исследований повышения продуктивно-

сти пойменных лугов за счет расширения ареала высокопродуктивного лядвенца ро-

гатого. Учитывая экологические возможности фермерских хозяйств, рекомендованы

различные экологически чистые способы распространения лядвенца рогатого. –

Табл. 2, библиогр. 3.

Almishev U.H., Irmulatov B.R.

Production of high-protein energy-feed in flooded meadows

The results of long-term research productivity of floodplain grassland at the expense of

expanding the range of highly lyadventsa cattle. Given the environmental features of

farms, recommended various ways to spread eco-friendly lyadventsa cattle.

УДК 631.353.2

Кокунова, И.В. Основные типы машин для ворошения и сгребания трав,

применяемые в условиях Северо-Запада России / И.В. Кокунова, М.В. Стречень

// Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы


Проведен анализ машин для ворошения и сгребания, применяемых при заготов-

ке растительных кормов в условиях Северо-Западной зоны Российской Федерации,

рассмотрены перспективы их развития. – Рис. 1, библиогр. 4.

215

Kokunova I.V., Strechen’ M.V.

Main machinery to toss and rake cut grasses, used under conditions

of the North-West Russia

Toss and rake machinery currently in use for procuring fodder in the North-Western

Russia has been viewed in the paper. Prospects for the further development have ben con-

sidered.

УДК 636.085.2

Левахин, Г.И. Агроэнергетическая и продуктивная оценка сена из бобовых

культур / Г.И. Левахин, Г.К. Дускаев, Е.В. Айрих, А.Ф. Рысаев // Научно- техниче-

ский прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-

практ. конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 130–135.

Дана сравнительная агроэнергетическая оценка производства сена бобовых

культур. Изучено продуктивное действие сена в составе рационов молодняка мясно-

го скота. – Табл. 1, библиогр. 4.

Levahin G.I., Duskaev G.K., Ajrih E.V., Rysaev A.F.

Agropower and productive estimation of hay from bean cultures

In the article there given a comparative agropower estimation of hay production from

leguminous plants. The effect of the diet containing hay for feeding young growth of meat

cattle is studied.

УДК 637. 2

Шванская, И.А. Применение малоиспользуемых отходов масложировой от-

расли в современном кормопроизводстве / И.А. Шванская // Научно-технический


конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 135–139.

Показана возможность применения малоиспользуемых отходов масложирового

подкомплекса АПК в современном кормопроизводстве. Представлены энергетиче-

ская и пищевая значимость малоиспользуемых отходов, экономический эффект. –


Shwanskaya I.А.

Application of rarely used waste from oil-fat branches in modern manufacture

of forages

Possibility of application of rarely used waste from oil-fat branches of agrarian and in-

dustrial complexes is shown in modern manufacture of forages. There presented power

and food importance and economic profit from application of rarely used waste from oil-

fat branches.

УДК 631.363.21

Бурлуцкий, Е.М. Математическая обработка результатов производственного

эксперимента по измельчению кормового сырья / Е.М. Бурлуцкий, В.Д. Павли-

дис, М.В. Чкалова // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном произ-


С. 139–144.

Данная статья посвящена описанию авторского подхода к решению проблемы

обработки результатов производственных экспериментов с целью получения харак-

теристик случайных процессов, коэффициентов математических моделей и установ-

216

ления взаимосвязей между условными зонами рабочей камеры измельчителя. – Рис.

4, библиогр. 4.

Burlutsky Y.M., Pavlidis V.D., Chkalova M.V.

Mathematical data processing of the results of production experiments

on fodder raw stuffs crushing

The present article is devoted to the description of the authors’ approach to solving the

problem of processing the data of production experiments in order to obtain characteristics

of stochastic processes, coefficients of mathematical models and to establish the interrela-

tions between the conditional zones of the hammer mill working chamber.

УДК 636.4.084

Дашков, В.Н. Сравнительный анализ ресурсоемкости типов кормления сви-

ней / В.Н. Дашков, Т.И. Баран, В.Н. Гутман // Научно-технический прогресс в сель-

скохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. –

Минск, 2011. – Т.2. – С. 144–148.

В статье рассматриваются типы кормления животных и выбирается оптималь-

ный из них. Предлагается оборудование для оптимального типа кормления живот-

ных. – Табл. 2, библиогр. 3.

Dashkov V.N., Baran T.I., Gutman V.N.

Comparative analysis of power consumption of different types of pigs feeding

In the article there considered and chosen an optimal type for feeding of animals. The

equipment for optimal feeding of animals is offered.

УДК 631.363.7

Коновалов, В.В. Теоретическое обоснование основных конструктивных и

режимных параметров смесителя кормов периодического действия / В.В. Коно-

валов, А.В. Чупшев // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном произ-


С. 148–152.

Дано описание конструкции и обоснована методика расчета быстроходного сме-

сителя сыпучих кормов периодического действия. – Рис. 2, библиогр. 4.

Konovalov V.V., Chupshev A.V.

Theoretical justification of major design and operational parameters of feed batch

mixer

We describe the design and justify the method of calculating high-speed mixer of the

first dry feed batch.

УДК 631.363.7

Коновалов, В.В. Обоснование параметров спирального питателя сухих кор-

мов / В.В. Коновалов, В.П. Терюшков, А.С. Калиганов, В.В. Коновалов // Научно-



Дано описание конструкции и экспериментально обоснованы параметры питате-

ля сухих кормов со спиральным рабочим органом. – Рис. 4, библиогр. 5.

Konovalov V.V., Teryushkov V.P., Kaliganov A.S., Konovalov V.V.

Substantiation of the parameters of the spiral feeder of dry fodder

217

We describe the design and experimentally ground feeder parameters for dry fodder

with a spiral working body.

УДК 636.084.523

Миневич, И.Э. Использование семян льна в кормах / И.Э. Миневич,

Л.Л. Осипова, В.А. Зубцов // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном


– С. 157–160.

В статье приводятся материалы научных исследований по влиянию семян льна в

рационах жвачных животных на качество молочной продукции. Семена льна натив-

ные, а также обработанные – микронизированные и экструзионные – изменяют

жирно-кислотный состав молочного жира: повышают содержание α-линоленовой

кислоты, уменьшают соотношение ω-6:ω-3 ПНЖК и содержание насыщенных жир-

ных кислот. – Библиогр. 9.

Minevich I.E., Osipova L.L., Zubtsov V.A.

The use of flax seeds in feed

The article covers the materials of research activities concerning the influence of flax

seed, contained in diets of Ruminants, on the quality of dairy products. Native flax seeds,

as well as processed - micronized and extruded alter the fatty acid composition of milk fat:

improve the content of α-linolenic acid, reduce the ratio of ω-6:ω-3 fatty acids and saturat-

ed fatty acids.

УДК 619:632.2.082.4:615.32(574)

Минжасов, К.И. Влияние биологически активных препаратов селена на вос-

производительную функцию коров / К.И. Минжасов, В.М. Антюхов,

А.К. Байматова, Б.Р. Касеинов, Н.Н. Ан // Научно-технический прогресс в сельско-


Минск, 2011. – Т.2. – С. 161–165.

В статье рассматриваются результаты применения препаратов селена и витами-

нов для улучшения воспроизводительной функции коров после отела, сокращения

сроков плодотворного осеменения и бесплодия, повышения оплодотворяемости. –


Minzhasov K.I., Antyuhov V.M., Baimatov A.K., Kaseinov B.R., An N.N.

Impact of dietary selenium on reproduction function of cows

The article discusses the results of selenium and vitamin A to improve the new repro-

ductive functions of cows after calving, the reduction of productive time of insemination

and fertility, increase fertilizes band.

УДК 636.087.72

Позднякова, Н.А. Эффективность применения природной минеральной до-

бавки в кормлении свиней / Н.А. Позднякова // Научно-технический прогресс в


в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 165–169.

Введение в рационы откормочных свиней бентонита в качестве минеральной

подкормки оказывает положительное влияние на мясные и откормочные качества

свиней, снижая при этом себестоимость единицы продукции и увеличивая рента-

бельность производства свинины. – Рис. 2, табл. 1, библиогр. 2.

218

Pozdnyakova N.A.

Efficiency of application of natural mineral additives in feeding of pigs

Тhe introducing of bentonite as mineral component in rations of pigs renders a positive

effect on meat and meat qualities of pigs, reducing thus a unit cost and augmenting a capi-

tal recovery factor of pork production.

УДК 636.085:7:631.363.21

Пунько, А.И. Анализ существующих конструкций дробилок с вальцовыми

рабочими органами / А.И. Пунько, Д.И. Романчук, В.Н. Савиных, А.Н. Гуд //



В статье приводится анализ конструкций вальцовых измельчителей зернофуража

и параметров рабочих органов. – Рис. 2, табл. 3, библиогр. 4.

Punko A.I., Romanchuk D.I., Savinih V.N.,. Gud A.N.

The analysis of design of grain fodder roller

The analysis of designs of grain forage roller and its parameters of working bodies is

resulted in the article.

УДК 636.085:7:631.363.21

Пунько, А.И. Разработка вальцового измельчителя зернофуража / А.И.

Пунько, Д.И. Романчук // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном

производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. – Мн., 2011. – Т.2. –

С. 175–180.

В статье приводится анализ конструкций вальцовых измельчителей зернофура-

жа, параметры рабочих органов и результаты разработки экспериментального об-

разца. – Рис. 2, табл. 2, библиогр. 2.

Punko A.I., Romanchuk D.I.

Engineering of roller for grain fodder

In the article there given the analysis of designs of a roller for grain fodder, its parame-

ters of working bodies and the results of the development of a pilot sample.

УДК 631.363.7

Терюшков, В.П. Обоснование параметров лопастей быстроходных смесите-

лей сухих кормов / В.П. Терюшков, А.В. Чупшев, М.В. Коновалова // Научно-



Дано описание конструкции быстроходного смесителя сухих концентрирован-

ных кормов и экспериментально обоснованы параметры лопастей мешалки. – Рис. 7,


Teryushkov V.P., Chupshev A.V., Konovalova M.V.

Substantiation of parameters of high-speed mixer blade for dry feed

We describe the design of high-speed mixer for dry concentrated feed, and the parame-

ters of a blade mixer are substantiated experimentally.

УДК 631.171:65.011.56–52

Гируцкий, И.И. Энергосберегающее управление раздачей жидких кормов

свиньям / И.И. Гируцкий, В.Ф. Марышев, А.А. Жур // Научно-технический про-

219

гресс в сельскохозяйственном производстве: Материалы Междунар. науч.-практ.

конф.: в 3 т.– Минск, 2011. – Т.2. – С. 185–189.

В статье приведены результаты разработки системы раздачи жидких кормов

свиньям с реализацией технологии кормления вволю и энергосберегающим управ-

лением. – Рис. 2, табл. 1, библиогр. 2.

Girutski I.I, Maryshev V.F., Zhur A.A.

Energy-saving management of distribution of liquid forages to pigs

In the article there given the results of system engineering for distribution of liquid

forages to pigs with realization of technology of feeding in plenty and in an energy-saving

way.

УДК 631.563

Дашков, В.Н. Преимущества двухстадийного измельчения фуражного зерна /

В.Н. Дашков, Н.А. Воробьев, С.А. Дрозд // Научно-технический прогресс в сельско-


Минск, 2011. – Т.2. – С. 189–194.

В работе приведены результаты анализа показателей оборудования для измель-

чения зерна по энергоемкости. По результатам анализа сделан вывод, что примене-

ние двухстадийной машины позволяет заменить две единицы оборудования и тем

самым сократить энергозатраты, производственные площади, удельную материало-

емкость и затраты на приобретение оборудования. – Рис. 3, библиогр. 4.

Dashkov V.N., Vorobyou N.A., Drozd S.A.

Advantages of two-step grinding of grain

In the article there given the indicators of equipment for grain grinding focusing on

energy consumption criteria. Actually, the attention was mainly focused on finding the

best solutions for its execution. Studying the current state and feature of this process has

allowed the following conclusion to be made – the use of a two-stage machine can replace

two pieces of equipment, thereby reducing energy costs, production space, and specific

material costs.

УДК 631.363.7

Попов, С.А. Обоснование наилучшего способа определения качества смеши-

вания / С.А. Попов // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном произ-


С. 194–196.

Рассмотрен вопрос оценки качества смешивания для определения наилучшей

однородности кормовой смеси. – Библиогр. 7.

Popov S.A.

Substantiation of a best way to define quality of mixing

In the article there considered a quality estimation of mixing in order to define a best

uniformity of fodder mix.

УДК 636.72:087.26

Щербакова, Е.В. Особенности подготовки к использованию в кормовых це-

лях отходов переработки семян клещевины, связанные с химическим составом

их основных тканей / Е.В. Щербакова, Е.А. Ольховатов // Научно-технический

220


конф.: в 3 т. – Минск, 2011. – Т.2. – С. 196–201.

Описан химический состав основных тканей семян клещевины. Показана эффек-

тивность использования вторичных продуктов переработки семян клещевины –

жмыхов или шротов в кормовых целях. Проведен обзор существующих способов

инактивации токсичного компонента семян клещевины. – Библиогр. 9.

Shcherbakova E.V., Olhovatov E.A.

Features of preparation for use of castor seeds waste due to their basic chemical

composition and tissue

In the article there described a chemical composition of tissues of castor seeds. There

presented the efficiency of using by-products of castor seeds – oil cake or meal in fodder.

There reviewed existing methods of inactivation of a toxic component of castor seeds.

221

СОДЕРЖАНИЕ

Горбацевич Н.А., Наумик А.В., Бабак А.А., Ковалева И.М. Дополнительное

оборудование к культиватору-растениепитателю КРК-6 …………………….. 3

Голиков В.А., Усманов А.С., Усманова Г.А. Обоснование комплекса машин

для возделывания и уборки многолетних трав в условиях Казахстана ……… 5

Артамонов В.Н. Опыт использования техники дальнего зарубежья для

возделывания и уборки сахарной свеклы в Южном регионе Казахстана …… 7

Белый С.Р., Еднач В.Н., Радишевский Г.А., Гончарко А.А., Бондаренко Д.Н.

Результаты экспериментальной проверки ботводробителя с роторным

рабочим органом ………………………………………………………………… 10

Кириенко Ю.И., Башилов А.М. Обоснование параметров компонуемых по

блочно-модульному принципу линий сортирования агропродукции

округло-овальной формы ……………………………………………………….. 14

Луговая Н.П., Романов С.Л., Устинова М.М., Изоитко В.М. Методы

регулирования состава газовой среды при хранении корнеклубнеплодов ….. 18

Самосюк С.В., Луговая Н.П., Беляев И.Ф. Проблемы современного хранения

картофеля и пути их решения …………………………………………………… 21

Степанов А.Н., Орешин Е.Е. Информационные технологии в помощь

картофелеводам ………………………………………………………………….. 24

Неменущая Л.А. Инновационные технологии для овощного комплекса ……… 28

Гируцкий И.И., Кислый Ю.А., Лобкович А.И. Алгоритмическое и

программное обеспечение компьютеризированной системы создания

микроклимата в картофелехранилище …………………………………………. 32

Юлдашев З.Ш., Мадалиев А.М. Переработка сельскохозяйственной

продукции: пути развития ………………………………………………..……… 37

Ущаповский И.В., Мочкова Т.В., Смирнов И.Г., Личман Г.И., Марченко А.Н.

Аспекты изучения особенностей точного земледелия для культуры льна-

долгунца ………………………………………………………………………….. 40

Еругин А.Ф., Лачуга Д.Ю. Машинно-технологическое обеспечение

селекционно-семеноводческих работ в льноводстве …………………………. 46

Дударев И.Н., Хомыч А.В. Обоснование параметров устройства для

обмолачивания лент масличного льна …………………………………………. 49

Москаленко Б.И., Гилязетдинов Р.Н., Коропченко С.П. Исследование нового

способа получения длинного волокна льна-долгунца ………………………… 55

Карпова Л.Г., Безбабченко А.В., Новиков Э.В. Эффективность производства

модифицированного льноволокна на различном технологическом

оборудовании …………………………………………………………………….. 59

Безбабченко А.В., Новиков Э.В., Корабельников А.Р. Универсальная

технология переработки льна в однотипное, короткое и модифицированное

волокно …………………………………………………………………………… 63

222

Безбабченко А.В., Чекренева Т.П., Алтухова И.Н., Романов В.А., Новиков Э.В.

Влияние скорости воздуха, его направления и плотности льнотресты на

продолжительность конвективной сушки ……………………..………………. 68

Дроздов В.Г., Мозохин А.Е. Технологический контроль прочности льнотресты

методом ближней инфракрасной спектроскопии ……………………………… 71

Енин М.С., Пашин Е.Л., Маянский С.Е. Обоснование конструкции бильной

планки с учетом сил натяжения прядей при трепании льна ………………….. 75

Пашин Е.Л., Киселев Н.В., Васильев Ю.В. Оценка технологической эффек-

тивности нового способа термовлажностной подготовки льняной тресты …. 78

Романов В.А. О контроле процесса сушки при переработке льнотресты ……... 82

Ящук А.А., Кирчук Р.В. Обоснование модели кинетики сушки семян льна

масличного ……………………………………………………………………….. 84

Бобровская И.Е. Утонение слоя льнотресты со сцепленными по комлям и

вершинам стеблями в слоеформирующей машине…………………………….. 90

Пашин Е.Л., Енин М.С., Чекмарев П.А., Крапостин А.М., Овсянников Н.В.

Новый мяльно-трепальный агрегат для переработки льняной тресты ………. 93

Разин С.Н., Смирнова Т.Ю. Совершенствование устройства для модификации

льна ……………………………………………………………………………….. 97

Еругин А.Ф., Медведев Ю.А., Лачуга Д.Ю., Калашникова Н.А. Аксиально-

роторный сепаратор сырого вороха льна ……………………………………… 102

Румянцева И.А., Пашин Е.Л. Система поддержки принятия решений при

производстве трепаного льноволокна ………………………………………….. 104

Новиков Э.В. Состояние цен на готовую продукцию, оборудование, электро- и

теплоэнергию предприятий первичной переработки льна …………………… 107

Лукьяненко П.В. Составляющие рулона конопли из тресты осеннего и

весеннего приготовления, полученной после уборки семян зерноуборочным

комбайном ……………………………………………………………………….. 113

Пашин Е.Л. Новое лабораторное оборудование для контроля свойств льна ….. 117

Голиков В.А., Алтыбаев А.Н., Рзалиев А.С., Артамонов В.Н. Результаты

испытаний машин для овощеводства ………………………………………….. 119

Альмишев У.Х., Ирмулатов Б.Р. Производство высокобелковых

энергонасыщенных кормов с пойменных лугов ………………………………. 123

Кокунова И.В., Стречень М.В. Основные типы машин для ворошения и

сгребания трав, применяемые в условиях Северо-Запада России ……………. 127

Левахин Г.И., Дускаев Г.К., Айрих Е.В., Рысаев А.Ф. Агроэнергетическая и

продуктивная оценка сена из бобовых культур ………………………………. 130

Шванская И.А. Применение малоиспользуемых отходов масложировой

отрасли в современном кормопроизводстве …………………………………… 135

Бурлуцкий Е.М., Павлидис В.Д., Чкалова М.В. Математическая обработка

результатов производственного эксперимента по измельчению кормового

сырья ……………………………………………………………………………… 139

223

Дашков В.Н., Баран Т.И., Гутман В.Н. Сравнительный анализ

ресурсоемкости типов кормления свиней ……………………………………… 144

Коновалов В.В., Чупшев А.В. Теоретическое обоснование основных

конструктивных и режимных параметров смесителя кормов периодического

действия …………………………………………………………………………… 148

Коновалов В.В., Терюшков В.П., Калиганов А.С., Коновалов В.В. Обоснова-

ние параметров спирального питателя сухих кормов …………………………. 153

Миневич И.Э., Осипова Л.Л., Зубцов В.А. Использование семян льна в кормах 157

Минжасов К.И., Антюхов В.М., Байматова А.К., Касеинов Б.Р., Ан Н.Н.

Влияние биологически активных препаратов селена на воспроизводитель-

ную функцию коров …………………………………………………………….. 161

Позднякова Н.А. Эффективность применения природной минеральной

добавки в кормлении свиней …………………………………………………… 165

Пунько А.И., Романчук Д.И., Савиных В.Н., Гуд А.Н. Анализ существующих

конструкций дробилок с вальцовыми рабочими органами …………………… 169

Пунько А.И., Романчук Д.И. Разработка вальцового измельчителя

зернофуража ……………………………………………………………………… 175

Терюшков В.П., Чупшев А.В., Коновалова М.В. Обоснование параметров

лопастей быстроходных смесителей сухих кормов …………………………… 180

Гируцкий И.И., Марышев В.Ф., Жур А.А. Энергосберегающее управление

раздачей жидких кормов свиньям ……………………………………………… 185

Дашков В.Н., Воробьев Н.А., Дрозд С.А. Преимущества двухстадийного

измельчения фуражного зерна ………………………………………………….. 189

Попов С.А. Обоснование наилучшего способа определения качества

смешивания ………………………………………………………………………. 194

Щербакова Е.В., Ольховатов Е.А. Особенности подготовки к использованию

в кормовых целях отходов переработки семян клещевины, связанные с

химическим составом их основных тканей ……………………………………. 196

Рефераты …………………………………………………………………………… 202

Научное издание

Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве

Материалы

Международной научно-практической конференции

(Минск, 19–20 октября 2011 г.)

В 3 томах

Том 2

Редактор А.С. Борейша

Ответственный за выпуск О.О. Дударев

Компьютерная верстка Н.С. Лаврентьева

Корректор А.С. Борейша

Подписано в печать __________2011. Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная. Печать цифровая

Усл. печ. л. ____. Уч.-изд. л. _____. Тираж___экз. Заказ____.

РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

ЛИ № 02330/0548563 от 26.06.2009.

Ул. Кнорина, 1, 220049, Минск.

Отпечатано в типографии РУП «НПЦ НАН Беларуси

по механизации сельского хозяйства»

ЛП № 02330/0150026 от 10.05.2007.

Ул. Кнорина, 1, корп. 3, 220049, Минск.

Documents

19–20 октября 2011 г. Том 2