CC BY
52
фракция легких примесей откладывалась в ячейках, расположенных до 4 м от метателя, фуражная фракция - от 4 до 7 м и дальше 7 м откладывалось чистое зерно. Выход очищенных зерен составил 79,7 %. Такая же картина наблюдалась при скорости метания 18 м/с. Выход очищенного зерна составил 85,5 %.
Выводы
Таким образом, при порционном метании зернового вороха наблюдается четкое разделение его на три фракции: мертвые отходы, фураж и очищенное зерно.
При метании зернового вороха ленточным зернопультом не удается достигнуть такой четкости разделения его на фракции [4].
Опытным же путем удалось доказать, что при обработке зернового вороха порционным метателем достигается поставленная задача, а именно его первичная сортировка.
Литература
1. Шуханов С.Н. Обоснование параметров порционного зернометателя с помощью полнофакторного эксперимента // Вестн. КрасГАУ. - 2010. - № 11. - С. 170-172.
2. Ханхасаев Г.Ф., Шуханов С.Н. Классификация зернометательных машин // Техника в сельском хозяйстве. - 2010. - № 4.
3. Шуханов С.Н. Определение частоты выбрасываемых порций зернометателем опытным путем // Меж-дунар. с.-х. журн. - 2010. - № 5.
4. Тельманов П.И. Исследование работы зернопульта: дис. ... канд. техн. наук. - Челябинск, 1958. - 157 с.
--------♦'-----------
УДК 629.114.2 Н.И. Селиванов, А.А. Доржеев
ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ УНИВЕРСАЛЬНО-ПРОПАШНЫХ ТРАКТОРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
СМЕСЕВОГО ТОПЛИВА
В статье обоснована модель и дана сравнительная оценка показателя технического уровня универсально-пропашных тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла.
Ключевые слова: смесевое топливо, показатель, технический уровень, производительность, топливные затраты, надежность, экологичность.
N.I. Selivanov, A.A. Dorzheev ENGINEERING LEVEL OF THE UNIVERSAL TRACTORS IN THE PROCESS OF COMPOSITE FUEL USE
The model is proved and the comparative estimation of the universal tractor engineering level indicator in the process of use of the bio fuel compositions on the basis of rape oil is given in the article.
Key words: composite fuel, indicator, engineering level, productivity, fuel expenses, reliability, ecological compatibility.
Введение. Наиболее полную оценку эффективности использования биотопливных композиций на основе рапсового масла (РМ) при работе сельскохозяйственных тракторов выражает комплексный показатель технического уровня (потребительских качеств), включающий обобщенные показатели производительности, затрат на выполнение технологического процесса, надежности и экологичности.
Цель исследований. Сравнительная оценка технического уровня универсально-пропашных тракторов при использовании биотопливных композиций на основе рапсового масла. В качестве биотопливных композиций использовались смесевое топливо (СТ) на основе сырого рапсового масла (70 % РМ + 30 % ДТ) и смесевое топливо (СТн) на основе обработанного для нейтрализации жирных кислот рапсового масла (70 % РМн + 30 % ДТ).
Условия и методы исследований. Комплексный показатель технического уровня трактора зависит от обобщенных показателей эксплуатационных свойств, которые не связаны между собой аналитической или эмпирической зависимостью. Для нахождения этой зависимости в виде коэффициентов весомости каждого единичного показателя, т.е. ранжирования, применялся экспертный метод попарных сравнений [1] относительных показателей эксплуатационных свойств.
Относительные показатели технической производительности Ап=ПстД1дт и топливных затрат
^ = ПРИ работе тракторов МТЗ-82.1 и Т-25А на сплошной культивации и транспортной
операции оценивались по результатам моделирования и сравнительных экспериментальных исследований фактических значений технической производительности и удельных топливных затрат на смесевом (Псті,
^СТі ) и дизельном (Пдт, ) топливах.
Для оценки экологических показателей трактора принято соотношение коэффициентов дымности отработавших газов К на основных нагрузочно-скоростных режимах работы дизеля при использовании смесе-вого и дизельного топлив
А,э =1 — КСХі /КдТ. (1)
Относительный показатель оценки надежности трактора при работе на смесевом топливе учитывал изменение коэффициента готовности Кг и наработки топливной системы на отказ То
= (КгТ0)ст; /(КгТ0)дт. (2)
Относительный показатель денежных затрат включал показатели топливных затрат, стоимости сме-
севого топлива Хст. = Сст. / СдТ и изменения цены трактора при его адаптации = Цст /Ц0
=ЧЛстЛ- ®
Результаты исследований и их обсуждение. Полученные результаты позволили установить приоритеты обобщенных показателей в формировании комплексного показателя технического уровня (табл. 1). Наибольшей весомостью (0,383) обладает показатель технической производительности Я п. Показатели стоимости технологического процесса Л о», экологичности Л э и надежности Лн имеют коэффициенты весомости 0,333, 0,100 и 0,183 соответственно.
Таблица 1
Матрица приоритетов Рі для определения коэффициентов относительных показателей Лі
технического уровня трактора
Показатель оценки 1 2 3 4 т і р, І=1 6іі
Л п У//////Л 0,6 0,9 0,8 2,3 0,383
Л Сш 0,4 '///////у 0,9 0,7 2,0 0,333
Л э 0,1 0,1 0,4 0,6 0,10
Л н 0,2 0,3 0,6 '//////// 1,1 0,183
__ п
Использование при регрессионном анализе модели А,п = а0 + ^а^ позволило получить за-
т 1
висимость комплексного показателя технического уровня по четырем обобщенным показателям в виде
ХПт - 0,030 + 0,383^п + 0,322^ + 0,175ХН + 0,09\э. (4)
По степени влияния на комплексный показатель технического уровня обобщенные показатели распределились следующим образом: производительность; удельная стоимость процесса; надежность агрегатов топливной системы дизеля; дымность отработавших газов. Коэффициент уравнения регрессии ао=0,030 представляет собой характеристику влияния неучтенных параметров на комплексный показатель технического уровня трактора. Достоверность и значимость коэффициентов уравнения регрессии подтверждена величиной коэффициента детерминации 0,86 при доверительной вероятности 0,9.
В основу определения показателей стоимости биотопливных композиций 1ст=Сст/Сдт и Я стн=Сстн/Сдт были положены результаты расчетного моделирования и экспериментального исследования энергетической эффективности процессов нейтрализации рапсового масла и приготовления на его основе смесевого топлива.
При установленных ценах дизельного топлива Сдт и семян рапса Сср и известном коэффициенте энергетической эффективности процесса производства РМ г|пр показатель его стоимости определится из выражения
X РМ_Сср/ПпрКвЫХ СДТ,
(5)
где Квых - выход по массе масла при прессовании семян рапса (Квых=0,29) [2].
Показатель стоимости нейтрализованного рапсового масла Арми зависит от затрат энергии и выхода готовой продукции, которые определяют энергетический КПД процесса нейтрализации жирных кислот г|н
Я рмн- Я рм/г|н.
(6)
Тогда показатели стоимости биотопливных композиций Аст и Асти выразятся как
А^ст —
|і- аі)А, рм + а!
(І а^А,рм + аі см,
(7)
где аі - массовая доля дизельного топлива в смесевом; г|см - энергетический КПД процесса смешивания рапсового масла и дизельного топлива.
Фактические , рассчитанные по уравнению (1), и приведенные относительные ^•тт = значения комплексного показателя технического уровня представлены в табл. 2.
т ТСТІ тдт
Таблица 2
Показатели оценки технического уровня универсально-пропашных тракторов при использовании
биотопливных композиций (Лц=1,008)
Вид топлива А,п А,' А,ст ^3 ^пт ^пт
ДТ 1,0 1,0 1,0 0 1,0 0,910 1,00
СТ 0,920 1,083 0,923 0,214 0,653 0,835 0,917
СТн 0,968 1,040 0,951 0,357 1,0 0,931 1,023
Показатель технического уровня тракторов на дизельном топливе Л пт=0,910 ниже максимально возможного (AwnT = 1,0) из-за высокой дымности отработавших газов (X =0). Его значение на СТ при по-
111 max
казателе стоимости Хст =0,923 составляет 0,835 из-за существенного снижения показателей надежности топливной системы, производительности и топливной экономичности.
Наиболее высокое значение комплексного показателя технического уровня тракторов А,п =0,931 достигнуто на СТН, что обусловлено лучшим показателем экологичности Хэ =0,357 при незначительном (3-4 %)
снижении показателей производительности и топливной экономичности.
При установленной стоимости биотопливных композиций значения относительного показателя технического уровня составляют соответственно =0,917иХп =1,023.
ТСТ тСТн
к
П.
Для обеспечения на смесевом топливе относительного значения показателя технического уровня 1,0 показатель стоимости А,ст не должен превышать 0,753, а цена рапсового масла для его при-
тст
готовления соответственно СРМ2 0,650СдТ (рис.). Снижение показателя стоимости СТ„ до ХСТ =0,790 при
^ 1 н
указанной цене РМ обеспечивает Х„ =1,00 или Х°тт =1,099.
ТСТн тСТн
Анализ полученных результатов показал, что использование приготовленной по разработанной технологии биотопливной композиции на основе обработанного для нейтрализации жирных кислот рапсового масла обеспечивает при АРМ< 0,945 значение комплексного показателя технического уровня универсальнопропашных тракторов выше, чем на дизельном топливе.
Влияние цены рапсового масла на стоимость биотоплива и показатель технического уровня
универсально-пропашных тракторов
Выводы
1. Получена модель, устанавливающая взаимосвязи показателей эксплуатационных свойств и технического уровня универсально-пропашных тракторов для сравнительной оценки эффективности использования моторного топлива на основе рапсового масла.
2. Использование биотопливной композиции на основе обработанного для нейтрализации жирных кислот рапсового масла позволяет обеспечить более высокое значение комплексного показателя технического уровня тракторов, чем на дизельном топливе без перерегулирования топливной аппаратуры.
Литература
1. Селиванов Н.И. Эксплуатационные свойства сельскохозяйственных тракторов: учеб. пособие / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2010. - 347 с.
2. Селиванов Н.И., Доржеев А.А. Эффективность производства и использования биотоплива на основе рапсового масла в тракторных дизелях // Вестн. КрасГАУ. - 2008. - № 4. - С. 236-241.
А.С. Вишняков, В.А. Козлов, А.А. Вишняков, Ар.А. Вишняков МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ВИБРАЦИОННОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА СЕЯЛКИ
В статье проведена математическая и статистическая обработка результатов исследований комбинированного вибрационного высевающего аппарата. Получены математические модели, описывающие процесс, построены и проанализированы трехмерные поверхности отклика, определены эффективные режимы работы комбинированного вибрационного высевающего аппарата.
Ключевые слова: вибрационный высевающий аппарат, математическая модель, поверхности отклика, эффективный режим.
A.S. Vishnyakov, V.A. Kozlov, A.A. Vishnyakov, Ar.A. Vishnyakov MODELING OF THE RATINAL OPERATING MODES OF THE COMBINED VIBRATING SOWING DEVICE
Mathematical and statistical processing of the research results of the combined vibrating sowing device is given in the article. The mathematical models which describe the process are received, three-dimensional surfaces of the response are constructed and analyzed, effective operating modes of the combined vibrating sowing device are determined.
Key words: vibrating sowing device, mathematical model, response surfaces, effective mode.
Введение. При изучении сложных явлений или процессов, в ходе которых участвуют или взаимодействуют многие факторы, задача оптимизации этих процессов становится многофакторной, экстремальной, решать ее приходится при неполном знании самого механизма рассматриваемых явлений, не поддающихся описанию аналитическими методами.
В отличие от наиболее распространенного однофакторного метода исследования, когда изучается действие каждого фактора в отдельности, более эффективны методы, позволяющие при исследовании сложных процессов выполнять эксперименты так, чтобы варьировать все факторы сразу. Это способствует тому, что интересующие экспериментатора параметры определяются со значительно меньшей ошибкой, чем при традиционных методах исследования [1-2].
Цель исследований. Определение рациональных условий для равномерного высева семян и удобрений комбинированным вибрационным высевающим аппаратом.
Задачи исследований:
1. Разработать методику экспериментальных исследований комбинированного вибрационного высевающего аппарата зерновой сеялки.
