CC BY
8The description of the causes of cavitation phenomena occurrence due to a decrease of gravitation energy at increased flow velocities in pipelines is provided. On the basis of D. Bernoulli equations, dependencies for determining pressure values in a moving flow are proposed. On the proposed schemes of fluid motion in the narrowing pipeline section, the blades of axial pumps, ship propellers, low-pressure areas where the pressure drops to evaporation value contributing to cavitation are shown. The dependence for definition of the criteria determining the cavitation value and the scheme of the tested circular jet device installed in front of the axial pump blades of the circulation pump station of Novocherkassk GRES power plant on the recirculation line embedded in the pressure pipeline is proposed. The work also describes the technological process of starting the recirculation line with an OPV 2-110 axial pump running. After starting the pump unit and filling the pressure line, as indicated by the manometer reading, a valve on the recirculation line opens to engage in a circular two-surface jet device manufactured in such a way that the circular working jet leaving between the nozzles flows around the impeller fairing and falls directly on the blade, thus increasing the suction head of the pump unit. The installed piezometers in the pump suction nozzle embedded in accordance with the special scheme shown in the figure, show the amount of of pump suction head increase. On the basis of the given literature review and field studies the conclusions indicating that with possible water level fall in water sources there is an opportunity to ensure reliable operation of the pumping station and the entire energy facility as a whole with the help of recirculation line are drawn in this paper.
Key words: cavitation, steam ejector, recirculation line, cavern, cavitation performance, cavitation corrosion, net pump suction head.
Literatura
1. Muskevich, G.E. Gidravlicheskie issledovanija iraschet vodostrujnyh apparatov: dis. ...kand. tehn. nauk / G. E. Muskevich. - Rostov n/D, 1970. - 200 s.
2. Kamenev, P.N. Gidrojelevatory i drugie strujnye apparaty /P.N.Kamenev- M., 1950. - S.58.
3. Mustafin, H.Sh. Kavitacija v kol'cevom jezhektore / H. Sh. Mustafin, V. P. Lahtin // Izvestija vuzov. Ser. Jenergetika.-1977.-№7 - 65 s.
4. Tarasjanc, S.A. Nasosy dlja transportirovki zhidkostej s tverdymi i voloknistymi vkljuchenijami / S. A. Tarasjanc. - Novocherkassk, 1993. - S. 123.
5. Ustrojstvo dlja uvelichenija kavitacionnogo zapasa osevyh nasosov: p. m. 160826 Rossijskaja Federacija : MPK F 04 D 9/06 / Ju. V. Bandjukov, O. I. Rahnjanskaja, Ju. S. Urzhumova, N.A. Ivanova, S.A. Tarasjanc; zajavitel' i patentoobladatel' Novocherkasskij inzhenerno-meliorativnyj institut imeni A.K. kortunova FGBOU VO «Donskoj gosudarstvennyj agrarnyj universitet». - №2015129923/06 ; zajav. 20.07.15; opubl. 10.04.16, Bjui. № 10.
УДК 631.373
СНИЖЕНИЕ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ (НА ПРИМЕРЕ КАРТОФЕЛЯ) ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПНЕВМОКОНТЕЙНЕРА
УСПЕНСКИЙ Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технической эксплуатации транспорта, yuival@rambler.ru
ЮХИН Иван Александрович, д-р техн. наук, доцент кафедры технической эксплуатации транспорта, yuival@rambler.ru
ШЕМЯКИН Александр Владимирович, д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой организации транспортных процессов и безопасности жизнедеятельности, shem.alex62@yandex.ru
ЛАТЫШЕНОКМихаил Борисович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Организации транспортных процессов, безопасности жизнедеятельности и физического воспитания», l907073@yandex.ru
ТЕРЕНТЬЕВ Вячеслав Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры организации транспортных процессов и безопасности жизнедеятельности, vVt62ryazan@yandex.ru
ПИСКАЧЕВ Иван Александрович, аспирант кафедры организации транспортных процессов и безопасности жизнедеятельности, e_pochta15@mail.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
Целью исследования является практическое подтверждение снижения повреждаемости легкопо-вреждаемой сельскохозяйственной продукции (например, картофеля) при транспортировке до уровня, установленного агротехническими требованиями (не более 4%), благодаря использованию пнев-моконтейнера, применяемого при механизированном способе загрузки некалиброванной продукции и последующей транспортировке. Задачей исследования является определение повреждаемости сельскохозяйственной продукции на примере картофеля при проведении лабораторных испытаний на вибростенде, имитирующем движение транспортного средства. Вибростенд представляет со© Успенский И. А., Юхин И. А., Шемякин А. В., Латышенок М. Б., Терентьев В. В., Пискачев И. А., 2018г.
Технические науки .у**!
бой установку, генерирующую возвратно-поступательные движения; платформу, закрепленную на установке и производящую колебательные движения заданных параметров; блок управления. Лабораторные исследования проводились на базе АО «Корпорация «Фазотрон-НИИР». При имитации движения транспортного средства были заданы следующие параметры: частота колебания платформы от 6 Гц до 10 Гц, с шагом 2 Гц; скорость колебаний грузовой платформы от 1,8 м/с до 3,0 м/с, с шагом в 0,6 м/с; амплитуда колебаний платформы 20 мм. Каждый этап эксперимента проводился с длительностью 2 минуты. По итогам проведенного эксперимента и анализа повреждаемости картофеля были получены значения повреждаемости, которые не выходят за пределы допустимых по агротехническим требованиям четырех процентов, при максимально заданных показателях вибрации. Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что использование пневмоконтей-нера приводит к снижению повреждаемости картофеля при движении транспортного средства по микропрофилю полевых дорог. При применении данного пневмоконтейнера доля поврежденной продукции уменьшается на 0,6-1,1 % при увеличении скорости движения транспортного средства в 1,7 раза.
Ключевые слова: пневмоконтейнер, легкоповреждаемая сельскохозяйственная продукция, транспортировка, картофель.
Введение
Применение новых прогрессивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур позволяет производителям сельскохозяйственной продукции получать высокие урожаи при снижении материальных и трудовых затрат. Как известно, вырастить фрукты и овощи без потерь в современных экономических условиях достаточно сложно. Не менее ответственным этапом возделывания легкоповреждаемых сельскохозяйственных культур является их транспортировка от мест уборки урожая до хранилищ [1], так как именно в момент перевозки на транспортном средстве происходит повреждаемость продукции, не отвечающая агротехническим требования. Это влечет за собой не только потерю товарного вида, но и существенно уменьшает срок хранения. В настоящее время одним из наиболее перспективных способов транспортировки сельскохозяйственной продукции является контейнерный способ [2, 3]. Данный способ позволяет в значительной степени снизить повреждаемость продукции, но часть урожая все равно портится в процессе придавливания к жестким стенкам контейнера. Для исключения не технологических потерь урожая при транспортировке в лаборатории Рязанского ГАТУ разработана конструкция пневмоконтейнера (рис.1), снижающего вероятность сдавливания перевозимой продукции [4, 5].
Экспериментальная часть
Экспериментальные исследования влияния способа транспортировки на повреждаемость сельскохозяйственной продукции проводились на базе АО «Корпорация «Фазотрон-НИИР» с использованием вибростенда ВСВ-250-445 (рис. 2), имитирующего колебания кузова транспортного средства во время движения. Вибростенд представляет собой платформу, которая совершает колебательные движения в вертикальном направлении, вместе с установленным на ней объектом исследования, в соответствии с заданными параметрами. Для получения достоверных результатов исследования предлагаемый пневмоконтейнер с продукцией (в нашем случае с картофелем) жестко закрепляется на платформе вибростенда.
Рис. 1 - Внешний вид пневмоконтейнера
Рис. 2 - Вибростенд типа ВСВ-250-445
При проведении эксперимента мы можем контролировать и задавать те параметры, которые при проведении натурных испытаний в поле лишь снимаем с датчиков. Для натурных испытаний были выбраны следующие параметры: частота вибрации транспортного средства при движении
по полю равна 8 Гц и максимально допустимые значения скорости колебаний грузовой платформы транспортного средства - 2,4 м/с [6]. Амплитуда колебаний платформы ограничена конструктивными особенностями вибростенда и равна 20 мм, при этом среднее значение амплитуды колебания кузова транспортного средства составляет 25 мм. Для чистоты эксперимента были взяты несколько значений частоты вибрации - 6 Гц, 8 Гц, 10 Гц, и скорости колебаний грузовой платформы транспортного средства - 1,8 м/с, 2,4 м/с, 3,0 м/с. Каждый этап эксперимента проводился длительностью 2 минуты для получения максимального эффекта от проводимых испытаний [7, 8].
На рисунке 2 изображен пневмоконтейнер, который устанавливался на вибростенд. Пнев-моконтейнер предназначен для перевозки не-калиброванной легкоповреждаемой сельскохозяйственной продукции, он позволяет добиться снижения повреждения продукции в процессе ее загрузки механизированным способом и транс-
портировки. Как изображено на рис. 3, пневмоконтейнер состоит из каркаса 3, на который устанавливаются секции 1 (состоящие из отдельных, заполненных воздухом, камер 2, сообщающихся между собой), образующие стенки пневмоконтей-нера. Таким образом, во время транспортировки стенки пневмоконтейнера исключают контакт перевозимой продукции с кузовом транспортного средства, приводящий при колебаниях во время движения к повреждаемости продукции [9]. При механизированном способе загрузки пневмокон-тейнера продукция контактирует не со стенками кузова транспортного средства, а с упругими секциями предлагаемого пневмоконтейнера [10].
Для проведения сравнительного анализа повреждаемости эксперимент проводился вначале с использованием пневмоконтейнера с мягкими стенками, а затем, для сохранения геометрических параметров, с тем же контейнером, но с установленными твердыми стенками, выполненными из фанеры.
Вид А
Вид А
а - вид сбоку; б - вид сверху; в - каркас пневмоконтейнера; г - пневмоконтейнер, заполненный плодоовощной
продукцией, вид сбоку Рис. 3 - Устройство пневмоконтейнера Результаты и вывод
После проведения испытаний, в соответствии с методикой определения повреждаемости картофеля, были взяты образцы картофеля. Проведя оценку повреждаемости, получили следующие результаты, представленные в таблице.
Таблица - Результаты оценки повреждаемости картофеля при использовании пневмокон-тейнера
Частота вибрации платформы вибростенда, Гц Ск платфо орость движения рмы вибростенда, м/с
1,8 2,4 3,0
Повреждаемость образцов, взятых из пневмоконтейнера с мягкими стенками, %
6 2,9 3,7 4,4
8 3,4 4,2 4,7
10 4,1 4,5 4,9
Повреждаемость образцов, взятых из пневмоконтейнера с установленными твердыми стенками из фанеры, %
6 3,9 4,8 5,5
8 4,5 5,1 5,6
10 4,7 5,3 5,9
Исходя из результатов эксперимента, можно сделать вывод, что данный контейнер действительно позволяет снизить повреждаемость картофеля [11]. Поскольку эксперимент проводился в лабораторных условиях, то можно предположить, что увеличение вибрационных составляющих говорит о возможности увеличения скорости передвижения самого транспортного средства. Для точности утверждения в дальнейшем планируется проведение натурных испытаний в поле.
Список литературы 1. Универсальное транспортное средство для перевозки продукции растениеводства [Текст] / Н. В. Бышов, С. Н. Борычев, И. А. Успенский, И. А. Юхин // Система технологий и машин для инновационного развития АПК России : сб. науч. докладов Международной научно-технической конференции, посвященной 145-летию со дня рождения основоположника земледельческой механики В.П. Горячкина. - М.: ВИМ, 2013. - Ч. 2. - С. 241-244.
2. Бычков, В. В. Анализ исследований влияния различных факторов на сохранность фруктов при внутрихозяйственных перевозках [Текст] / В. В. Бычков, И. А. Успенский, И. А. Юхин // Плодоводство и ягодоводство России : сб. науч. работ - М. : ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемиии, 2012. - Т. XXX. - С. 463-469.
3. Успенский, И. А. Тенденции перспективного развития сельскохозяйственного транспорта [Электронный ресурс] / И. А. Успенский, И. А. Юхин, Д. С. Рябчиков [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). - Краснодар: КубГАУ, 2014. - № 07 (101). - С. 2062-2077. - IDA: 1011407136. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/136.pdf.
4. Устройство для разгрузки сыпучих материалов из бункера [Текст] / А. В. Шемякин, К.В. Гайдуков, Е. Ю. Шемякина, В. В. Терентьев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 7. - С. 47.
5. Прогнозирование качества работы картофелеуборочной машины [Текст] / А. В. Шемякин, М. Ю. Костенко, В. В. Терентьев, Н. А. Костенко // Сельский механизатор. - 2013. - № 5 (51). - С. 6-7.
6. Юхин, И. А. Снижение повреждений картофеля и яблок на внутрихозяйственных перевозках стабилизацией транспортных средств [Текст] : дисс... канд. техн. наук / И. А. Юхин. - Рязань, 2016. - 170 с.
7. Пустовалов, В. С. Совершенствование технологического процесса вывозки яблок из сада и обоснование параметоров вибрационной установки для уплотнения их в контейнерах: дис... канд. техн. наук / В. С. Пустовалов. - Мичуринск, 1984.
- 90 с.
8. Пискачев, И. А. Факторы, влияющие на снижение сохранности качества картофеля при транспортировке / И. А. Пискачев // Новая наука: опыт, традиции, инновации : Международное научное периодическое издание по итогам Международной научно- практической конференции. -Стерлитамак: АМИ, 2016. - Ч.3 - С. 159.
9. Алгоритм сохранения качества плодоовощной продукции при уборочно-транспортных работах / И.А. Успенский, И. А. Юхин, С. В. Колупаев, К. А. Жуков // Техника и оборудование для села.
- 2013. - №12. - С. 12 -15.
10. Колчин, Н. Н. Снижение уровня повреждений картофеля и овощей в машинных технологиях / Н. Н. Колчин, В. П. Елизаров // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2013. - № 6. - С. 18-21.
11. Пискачев, И. А. Перевозка грузов в сельском хозяйстве / И. А. Пискачев, В. В. Терентьев, А. В. Шемякин // Инновационное развитие современного агропромышленного комплекса России : матер. национальной научно-практической конференции. - Рязань, 2016. - С. 175-178.
DECREASING DAMAGE TO FRUIT PRODUCTS AT THE USE OF THE PNEUMO CONTAINER
Uspensky Ivan A., doctor of technical sciences, Professor, head of Department of technical exploitation of transport, yuival@rambler.ru
Yukhin Ivan A., doctor of technical sciences, associate Professor of Department of technical exploitation of transport, yuival@rambler.ru
Shemyakin Alexander V., doctor of technical science.,Associate Professor, Head. Department of Organization of Transport Processes and Life Safety, shem.alex62@yandex.ru
Latyshenok Michael B., Doctor of Technical Science, Professor, Professor of the Faculty of Organization of Transport Processes and Life Safety, oap.kafedra@mail.ru
Tererntyev Vyacheslav V., candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Organization of Transport Processes and Life Safety, vvt62ryazan@yandex.ru
Piskachev Ivan A., post-graduate student of the 2nd course of the Department of Organization of Transport Processes and Life Safety, e_pochta15@mail.ru
Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostycheva
The aim of the study is to provide practical confirmation of reducing the damage of easily damaged agricultural products (for example, potatoes) during transportation to the level set by agrotechnical requirements (no more than 4%), using a pneumatic container, which is used in the mechanized method of loading non-calibrated products and subsequent transportation. The task of the study is to determine the damage of easily damaged agricultural products on the example of potatoes during laboratory tests on a vibrating screen that simulates the movement of the vehicle. Vibrostand is a control unit, a unit that generates reciprocating motion and a platform attached to the installation, which produces oscillating motion of the specified parameters. Laboratory tests were carried out on the basis of JSC "Corporation "Fazotron-NIIR". When simulating the vehicle was set to the following parameters: the frequency of oscillation of the platform from 6 Hz to 10 Hz, with a step of 2 Hz; the speed of oscillation of the loading platform of 1.8 m/s to 3.0 m/s, in increments of 0.6 m/s; the amplitude of oscillation of the platform is 20 mm. Each stage of the experiment was conducted with a duration of 2 minutes. According to the results of the experiment and the analysis of potato damage, damage values were obtained, which do not exceed the maximum permissible agrotechnical requirements of 4%, with the maximum specified vibration indicators. The results of the experiment indicate that the use of pneumochair reduce the damage of tubers during movement of the vehicle on the white field road. When using this pneumatic container, the proportion of damaged products decreases by 0.6-1.1 % with an increase in the speed of the vehicle by 1.7 times.
Key words: pneumo container, fruit and vegetable products, transportation, potatoes.
Literatura
1. Byshov, N.V. Universal'noye transportnoye sredstvo dlya perevozki produktsii rasteniyevodstva / N.V. Byshov, S.N. Borychev, I.A. Uspenskiy, I.A. Yukhin//Sistema tekhnologiyimashin dlyainnovatsionnogorazvitiya
APK Rossii: Sb. nauch. dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, posvyashchennoy 145-letiyu so dnya rozhdeniya osnovopolozhnika zemledel'cheskoy mekhaniki V.P. Goryachkina. - M.: VIM, 2013. - CH. 2. - S. 241-244.
2. Bychkov, V.V. Analiz issledovaniy vliyaniya razlichnykh faktorov na sokhrannost' fruktov pri vnutrikhozyaystvennykhperevozkakh/V.V. Bychkov, I.A. Uspenskiy, I.A. Yukhin//Plodovodstvoiyagodovodstvo Rossii: Sb. nauch. rabot - M.:GNU VSTISP Rossel'khozakademiii, 2012. - T.XXX. - S. 463-469.
3. Uspenskiy, I.A. Tendentsiiperspektivnogo razvitiya sel'skokhozyaystvennogo transporta /I.A. Uspenskiy, I.A. Yukhin, D.S. Ryabchikov i dr. // Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta (Nauchnyy zhurnal KubGAU). - Krasnodar: KubGAU, 2014. - № 07 (101). - S. 2062-2077. - IDA: 1011407136. - Rezhim dostupa: http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/136.pdf.
4. Shemyakin, A.V. Ustroystvo dlya razgruzki sypuchikh materialov iz bunkera / A.V. Shemyakin, K.V. Gaydukov, Ye.YU. Shemyakina, V.V. Terent'yev//Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel'skogo khozyaystva. -2008. - № 7. - S. 47.
5. Shemyakin, A.V. Prognozirovaniye kachestva raboty kartofeleuborochnoy mashiny / A.V. Shemyakin, M.YU. Kostenko, V.V. Terent'yev, N.A. Kostenko//Sel'skiy mekhanizator. - 2013. - № 5 (51). - S. 6-7.
6. Yukhin, I.A. Snizheniye povrezhdeniy kartofelya i yablok na vnutrikhozyaystvennykh perevozkakh stabilizatsiyey transportnykh sredstv: diss... kand. tekhn. nauk/I.A. Yukhin. - Ryazan', 2016. - 170 s.
7. Pustovalov V.S. Sovershenstvovaniye tekhnologicheskogo protsessa vyvozki yablok iz sada i obosnovaniye parametorov vibratsionnoy ustanovki dlya uplotneniya ikh v konteynerakh: diss... kand. tekhn. nauk/ V.S. Pustovalov. - Michurinsk, 1984. - 90 s.
8. Piskachev, I.A. Faktory, vliyayushchiye na snizheniye sokhrannosti kachestva kartofelya pri transportirovke / I.A. Piskachev // Novaya nauka: opyt, traditsii, innovatsii: Mezhdunarodnoye nauchnoye periodicheskoye izdaniye po itogam Mezhdunarodnoy nauchno- prakticheskoy konferentsii. - Sterlitamak: AMI, 2016. - CH.3 - S. 159.
9. Uspenskiy, I. A. Algoritm sokhraneniya kachestva plodoovoshchnoy produktsii pri uborochno-transportnykh rabotakh /I.A. Uspenskiy, I.A. Yukhin, S.V Kolupayev, K.A. Zhukov // Tekhnika i oborudovaniye dlya sela. - 2013. - №12. - S. 12 - 15.
10. Kolchin, N.N. Snizheniye urovnya povrezhdeniy kartofelya i ovoshchey v mashinnykh tekhnologiyakh /N.N. Kolchin, V.P. Yelizarov//Sel'skokhozyaystvennyye mashiny i tekhnologii- 2013. - № 6. - S. 18-21.
11. Piskachev, I.A. Perevozka gruzov v sel'skom khozyaystve / I.A. Piskachev, V.V. Terent'yev, A.V. Shemyakin//Sb.: Innovatsionnoye razvitiye sovremennogo agropromyshlennogo kompleksa Rossii: Materialy natsional'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii. - Ryazan', 2016. - S. 175-178.
УДК 631.53.01
ПРЕДПОСЫЛКИ К РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ САМОЗАГРУЖАЮЩЕЙСЯ МАШИНЫ
ШЕМЯКИН Александр Владимирович, д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой организации транспортных процессов, безопасности жизнедеятельности и физического воспитания (ОТП, БЖД и ФВ), shem.alex62@yandex.ru
АНДРЕЕВ Константин Петрович, ст. преп. кафедры ОТП, БЖД и ФВ, kosta066@yandex.ru ТЕРЕНТЬЕВ Вячеслав Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры ОТП, БЖД и ФВ, vvt62ryazan@yandex.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева
ЕРОШКИН Андрей Дмитриевич, студент 3 курса, Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, eroshkin080697@mail.ru
Минеральные удобрения в настоящее время поставляются в мягких одноразовых контейнерах массой от 0,5 до 1,0 т. Чтобы исключить использование вспомогательного транспорта, нами предлагается применение экспериментальной самозагружающейся машины для внесения твердых минеральных удобрений. Для повышения эксплуатационной надежности и исключения опрокидывания следует уточнить влияние грузоподъемных механизмов на устойчивость погрузчика. При проектировании погрузчиков производят технологический расчет, определяют основные кинематические и механические параметры, рассчитывают узлы и детали погрузчиков на прочность. На основании технологического расчета выбирают тип погрузчика, его грузоподъемность и трактор для агрегатирования с погрузчиком. Трактор для навески на него погрузчика выбирают в зависимости от веса погрузчика и его грузоподъемности. При этом основными факторами, определяющими выбор трактора, являются допустимые нагрузки на колеса или гусеницы трактора и устойчивость всего агрегата. Максимальные нагрузки могут быть вызваны максимальными статическими сопротивлениями (отрыв слежавшегося материала от основной его массы), резкими пусками и торможениями механизмов, максимальным допустимым уклоном рельефа, максимальной силой
© Шемякин А. В., Андреев К. П., Терентьев В. В., Ерошкин А. Д., 2018 г.
