CC BY
122
УДК 677.057.612.2: 636.3
Ю.А. Мирзоянц, доктор техн. наук
В.Е. Фириченков, канд. техн. наук Д.С. Лебедев, канд. техн. наук А.М. Барабошкин
Костромская государственная сельскохозяйственная академия
РАЗРАБОТКА АГРЕГАТОВ ДЛЯ СТРИЖКИ ОВЕЦ НА БАЗЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Овцеводство — одна из экономически выгодных отраслей животноводства. Кроме шерсти и мясной продукции от овец получают меховые и шубные овчины, молоко, каракулевые смушки, сырье для парфюмерии и медицины. Хозяйства, имеющие овец, эффективнее работают с земельными угодьями, используя под пастбища участки, непригодные для возделывания сельскохозяйственных культур и выпаса крупного рогатого скота и других видов животных [1, 2].
Для восстановления в результате непродуманного реформирования АПК утраченных позиций овцеводства в России необходимо, наряду с другими мероприятиями (например, восстановление паритета цен реализуемой продукции сельского хозяйства и приобретаемых товаров промышленности, горючего и смазочных материалов и электроэнергии), поднять на начальном этапе уровень механизации технологических процессов, который до рыночных реформ не уступал ведущим овцеводческим странам мира. Это позволит значительно снизить затраты на получаемую от овцеводства продукцию с последующей реальной перспективой ее роста и снижения себестоимости при условии дальнейшего развития отрасли на основе внедрения достижений науки, новых технологий и технических средств, передового опыта, учитывающих своеобразие и специфические условия содержания овец в определенной природно-климатической зоне.
Из перечня получаемой в овцеводстве продукции один из значимых видов — шерсть. Качество и количество получаемой шерсти во многом зависит от того, как организуется процесс работы при машинной стрижке овец, какие применяются технология и технические средства.
В настоящее время в хозяйствах нашей страны для машинной стрижки овец используют целый ряд установок, которые по технологическим, эксплуатационным, технико-экономическим показателям классифицируются: на стационарные ЭСА-6/200, ЭСА-12Г, КТО-24, АСТ-36 и др.; переносные ЭСА-1Д, ЭСА-1ДИ, ЭСА-1/200; автономные мобильные стригальные пункты ПСП-12/200-ТСХИ, ПСКЦ-12/200-ТСХИ, АМСП-12/200-ТСХУ, ВСЦ-24/200, АМГСП-4...12-КГСХА и др. [1, 3, 4].
Из перечисленных технических средств машинной стрижки овец высокопроизводительное оборудование, как правило, ориентированное на работу со значительным количеством овец и в стационарных условиях, в современной России востребовано крайне мало из-за резкого сокращения как овцепоголовья, так и его концентрации, и изменения структуры отрасли. Переносные агрегаты частично решают задачу механизации стрижки, но только малого поголовья, в том числе и из-за отсутствия в их комплекте заточного устройства. Наиболее эффективными, на взгляд авторов, применительно к складывающейся ситуации с преобладанием хозяйств с относительно небольшим поголовьем являются автономные мобильные стригальные пункты.
Работа в этом направлении велась ранее в составе научно-производственного творческого коллектива в Туркменском сельскохозяйственном институте им. М.И. Калинина под руководством профессора П.Л. Полозова, где были спроектированы, изготовлены и прошли широкую производственную проверку автономные мобильные стригальные пункты ПСП-12/200-ТСХИ, ПСКЦ-12/200-ТСХИ, АМСП-12/200-ТСХУ [1]. В перечисленных мобильных стригальных пунктах в качестве энергоисточника использовалась электростанция СНТ-12А, навешиваемая на трактор класса 14 кН. В ходе многолетних производственных наблюдений за работой электро-стригальных агрегатов с машинками с электрическим приводом были выявлены такие недостатки:
• сложность эксплуатации, так как требуется высокая квалификация обслуживающего персонала для эксплуатации в полевых условиях электрического оборудования (генератор с аппаратурой управления и защиты, преобразователь при использовании высокочастотных машинок, электродвигатели, сеть с разъемами и выключателями);
• электрический привод — источник повышенной опасности, поэтому требуется устройство надежного заземления (вероятность поражения электрическим током в полевых условиях резко возрастает при высокой влажности и осадках).
35
Все это послужило основанием для выбора альтернативного привода технологического оборудования стригального пункта, в том числе использование гидравлического привода, который был реализован в работе аспиранта Д.С. Лебедева (Костромская государственная сельскохозяйственная академия). На базе АМСП-12/200-ТСХУ был спроектирован и изготовлен модернизированный с гидравлическим приводом автономный мобильный стригальный пункт АМГСП-4...12-КГСХА на количество рабочих мест от 4 до 12, который позволяет в качестве вторичного энергоисточника использовать гидравлическую систему трактора, тем более что ряд их конструкций имеет гидравлическую систему отбора мощности — ГСОМ [4]. При невозможности непосредственно задействовать гидросистему трактора, в том числе и по причине недостаточной производительности насоса для приведения в действие составляющих стригального пункта, предусмотрена отдельная насосная станция с приводом от ВОМ.
Применение гидропередач улучшает решение многих технических задач, в частности, значительно упрощает механизацию и автоматизацию производственных процессов и повышает качество машин, относительно безопасно и хорошо освоено механизаторами на селе в ходе многолетней повседневной эксплуатации тракторов и сельскохозяйственной техники. Также есть возможность обеспечить работу двигателя на пониженном скоростном режиме, что повышает эксплуатационную и экономическую эффективность использования тракторного агрегата [4].
Общий недостаток перечисленных автономных мобильных стригальных пунктов на базе трактора и прицепа заключается в невозможности одновременно транспортировать технологическое оборудование и стригальщиков. При использовании данной группы технологического оборудования необходимо дополнительно привлекать транспорт для доставки к месту стрижки обслуживающий персонал, что связано с дополнительными затратами [1, 3, 4].
Решить проблему на данном этапе в овцеводческой отрасли по машинной стрижке овец, на взгляд авторов, возможно, используя автономные мобильные стригальные агрегаты на базе малогабаритных транспортных средств, которые могут одновременно доставить технологическое оборудование и обслуживающий персонал непосредственно в места нахождения овцепоголовья.
Анализ показал, что для выполнения этой задачи может быть востребован малотоннажный автомобиль высокой проходимости. Из отечественных машин наиболее приемлем автомобиль «Газель» ГАЗ-33023 в грузопассажирском исполнении, имеющий кабину на шесть человек (вместе с во-
36
дителем), что дает возможность создать мобильный пункт до шести рабочих мест стригальщиков. При этом автомобиль привлекается только на период сезона стрижки, а в остальное время используется по прямому назначению [3].
Мобильный стригальный пункт МСПА-4...6-КГСХА на базе автомобиля (4.6 рабочих мест) позволяет проводить стрижку овец в любом удобном для хозяйства месте, в том числе в местах непосредственного выпаса, что исключает перегоны животных и необходимость их значительной концентрации на одном месте. В пункт входят (рис. 1): автомобиль 1 ГАЗ 33023, бензиновая электростанция (генератор) 12 модели Вепрь АБП 3-230 ВБ, преобразователь частоты тока 13 марки ИЭ-9401, точильный аппарат 20 марки ТА-1, электростригальные машинки 5 марки МСУ-200, выключатели стригальных машинок 3, оборудование для монтажа столешницы 6 рабочих мест стригальщиков, стол мастера-наладчика 10, распределительный щит 8, электроарматура 14, электрические разъемы 19, универсальные изгороди 9, загоны овец нестриженых 15 и остриженных 16, устройство для монтажа стригальных столов, электрическая сеть с аппаратурой управления и защиты. Перед выездом на стрижку технологическое оборудование пункта размещается в кузове автомобиля, не нарушая габаритных размеров.
По прибытии на место стрижки овец оборудование разгружается и выполняется его расстановка и сборка. Устройство для монтажа рабочих мест стригальщиков навешивается на борта 2 автомобиля и состоит: из винтовой стяжки (талреп) 18 с планками 25, что обеспечивает жесткость и взаимную разгрузку бортов; поворотного петельного устройства 17 с пальцем 11 и вертикальной опорной стойки 4 с регулировочными по высоте отверстиями 21; поворотного петельного устройства 23 с пальцем 22 и опорной балкой 24; столешницы 6 рабочего места стригальщика с элементами 5 фиксации овцы; винтовой стяжки (талреп) 7 для регулировки положения по горизонтали столешницы 6 после ее установки на требуемую высоту. Из переносных изгородей 9 собирают загоны для овец нестриженых 15 и остриженных 16.
Технологическое оборудование размещается согласно схем, показанных на рис. 1в, г, д.
Электрическая сеть с разъемами 19 позволяет подключать распределительный щит 8, выключатели 3 и стригальные машинки 5. На расстоянии 15.20 м от автомобиля устанавливают силовую установку.
После опробования технологического оборудования (работа на холостом режиме) процесс стрижки протекает следующим образом. Овцы загоняются в загоны 15 нестриженых овец, откуда
11
25
18
12 8
«Як
17
4
21
6
24
7
23
22
10
18 25 17
щ( 1
4
21
г
23 24 6 5
Г
б
14 13 1
20
10
18
2
15
- в= > в= >
19 - —
5 \
р -®= £
16
17
9 6 4 м 1 ■ ^ 1 ' С ! 5 Г С\Г=
—Н 11^ —Ь
6 3 5 2
////// //////V// /7/ /// /У/ /// /////7 ///////// ///УуУ//////?/////////// 7//'/// ///~777
д
Рис. 1. Автономный мобильный стригальный пункт:
а, б — устройство для монтажа рабочих мест стригальщиков — транспортное и рабочее положение соответственно; в — в развернутом положении (вид сверху); г — в развернутом положении (вид сзади);
д — в развернутом положении (вид сбоку)
2
а
в
6 8
Рис. 2. Схема мобильного электростригального агрегата ЭСАМ-2/200-КГСХА на базе мотоцикла:
а — транспортное положение; б — развернутое положение
по одной подаются к рабочему месту стригальщика. Стригальщик овцу остригает и выпускает ее в загон 16 остриженных овец, а шерсть складывает в специально предусмотренную тару. При затуплении режущей пары ее заправляет мастер-наладчик, по совместительству — заточник. В завершение стрижки всех овец технологическое оборудование демонтируется, размещается в кузове и автомобиль вместе со стригальщиками следует к новому месту стрижки другой группы овец.
Общее время на монтаж пункта и пусконаладочные работы составляет 3.4 чел.-ч, демонтаж — 2.3 чел.-ч.
Мобильный электростригальный агрегат ЭСАМ-2/200 КГСХА на базе мотоцикла (на два рабочих места) предназначен для стрижки овец в фермерских и частных подсобных хозяйствах с малым поголовьем.
Оборудование для стрижки (рис. 2) размещается в пристроенном боковом прицепе 2 тяжелого трехколесного мотоцикла 1 «ИЖ-Планета-5» (возможно использование мотоциклов «Урал^еаг ир», «Днепр-16»). В выпускаемый заводом боковой прицеп (люлька с местом третьего пассажира) на время стрижки вносятся изменения. Люлька демонтируется, и вместо нее устанавливается специально изготовленная платформа-основание, на которой размещаются ящик 9 для транспортирования технологического оборудования (генератор 3 — бензиновая электростанция модели ЕЬЕМАХ 8НХ 1000 DX, распределительный щит 4, преобразователь частоты тока 5 марки ИЭ-9403, точильный аппарат 6 для заточки режущих пар стригальных машинок конструкции ВНИИОК, электростригальные машинки 12 марки МСУ-200 для стрижки овец, электрическая сеть с разъемами и аппаратурой управления, в том числе выклю-
38
чатели 8), два рабочих стола 7 для стрижки овец, универсальные изгороди 10 для загонов 11 нестриженых овец и 13 — остриженных. Уложенные и закрепленные на платформе составляющие стригального агрегата в транспортном положении не выходят за габариты мотоцикла.
Процесс работы протекает следующим образом. По прибытии на место стрижки мотоциклист и пассажир заднего сиденья (они же стригальщики, совмещающие наладку стригальных машинок и заточку режущих пар) разгружают и монтируют технологическое оборудование для стрижки овец и размещают его на местности (см. рис. 2). Устанавливаются рядом с мотоциклом генератор 3, распределительный щит 4, преобразователь 5 и заточное устройство 6. В пределах 10.15 м размещаются рабочие столы 7 для стригальщиков, из универсальных изгородей 10 собираются загоны для овец: 11 — нестриженых и 13—остриженных, монтируется с помощью штепсельных разъемов силовая сеть. После опробования (работа на холостом режиме) процесс стрижки протекает как на описанном ранее пункте МСПА-4.6-КГСХА.
По завершении стрижки проводится демонтаж, погрузка технологического оборудования и переезд к следующему месту расположения поголовья овец.
Общее время на монтаж пункта и пусконаладочные работы составляет 1.1,5 чел.-ч, демонтаж — 0,5.1 чел.-ч.
Выводы
Использование автономных мобильных агрегатов на базе малогабаритных транспортных средств позволяет:
• организовать стрижку овец непосредственно в местах их расположения в широком диапазоне их численности — от десятка и нескольких сотен (ЭСАМ-2/200-КГСХА) и до нескольких тысяч голов (МСПА-4.6/200-КГСХА);
• совместную доставку к месту стрижки технологического оборудования и обслуживающего персонала;
• значительно сократить продолжительность переезда, монтажа и демонтажа пункта;
• совмещать стригальщику обязанности заточника режущей пары и мастера-наладчика стригальной машинки;
• рационально использовать транспортные средства (они привлекаются на сезон стриж-
ки, а в остальное время работают по прямому назначению).
Список литературы
1. Мирзоянц, Ю.А. Перспективные технологии и технические средства машинной стрижки и ветеринарно-санитарной обработки овец / Ю.А. Мирзоянц // Тр. ГНУ ГОСНИТИ. Т. 100. — М., 2007. — С. 132-138.
2. Манелля, А.И. Сельское хозяйство в России в 2008 году / А.И. Манелля // Экономика сельского хо-
зяйства и перерабатывающих предприятий. — 2009. — № 5. — С. 18-28.
3. Мобильный стригальный пункт на базе малотоннажного автомобиля повышенной проходимости / Ю.А. Мирзоянц [и др.] // Тр. ВНИИМЖ. Т. 18. Ч. 2. — Подольск, 2008. — С. 184-190.
4. Фириченков, В.Е. Автономный мобильный гид-рофицированный стригальный пункт / В.Е. Фириченков, Д.С. Лебедев, Ю.А. Мирзоянц // Тр. ВНИИМЖ. Т. 16. Ч. 2. — Подольск, 2006. — С. 122-130.
УДК 631.43
С.И. Старовойтов, канд. техн. наук Н.Н. Чемисов
Брянская государственная сельскохозяйственная академия
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПОЧВЫ
Почва, в зависимости от влажности и механического состава, может обладать свойствами вязкоупругого хрупкого (рис. 1а) [1], вязкоупругого пластичного (рис. 1б), вязкоупругого тела (рис. 1в) [2, 3].
В данных моделях присутствует упругий элемент, позволяющий учитывать упругие деформации, которые выражаются модулем упругости 1-го рода.
Известна методика определения модуля упругости 1-го рода [4], в основе которой лежит определение технической частоты колебаний при динамическом воздействии малой интенсивности.
Для определения технической частоты колебаний/было изготовлено устройство для взятия образцов почвы ненарушенной структуры (рис. 2, 3) и сама установка (рис. 4).
Основным элементом пробоотборника является нож, выполненный в виде цилиндра, разрезанного пополам. Это дает возможность извлечь образец почвы, не нарушив его целость. Внедре-
а б в
Рис. 1. Физические модели почвы:
а — модель Пойтинга-Томсона; б — модель Барджерса; в — модель Фойгта
ние ножа в почву осуществлялось с помощью винтового домкрата.
Установка для определения технической частоты колебаний включает металлическую под-
Рис. 2. Пробоотборник
Рис. 3. Образец грунта ненарушенной структуры
