CC BY
28
ВЛИЯНИЕ ШИРИНЫ ЗАХВАТА ТЕРЕБИЛЬНОЙ СЕКЦИИ НА ВЫХОД И КАЧЕСТВО ДЛИННОГО ЛЬНОВОЛОКНА
М.М. КОВАЛЕВ, кандидат технических наук С.В. ПРОСОЛОВ, инженер ВНИПТИМЛ
Выход и качество волокнистой продукции, получаемой при переработке льнотресты, в значительной степени зависят от таких параметров ленты, как растянутость стеблей в ней, равномерность расстила и др. В ряде работ [1,2] показано, что при уменьшении ширины захвата теребильной секции растянутость стеблей в ленте снижается. Однако характер ее изменения, а также выход и качество длинного льноволокна не изучены.
Для решения этих вопросов экспериментальным путем во ВНИПТИМЛ разработаны и изготовлены две фронтальные льнотеребилки с поперечными ленточно-дисковыми ручьями. Одна из них пятисекционная, с возможностью изменения ширины захвата теребильного аппарата и каждой его секции путём поворота рамы на заданный угол /? [3], а другая — девятисекционная, с шириной захвата каждой теребильной секции 0,21 м.
Основное конструктивное отличие второй льнотеребилки от первой заключается в отсутствии в ней телескопического расстилочного щита и жестком креплении рамы теребильного аппарата к раме льнотеребилки.
Опыт 1 (с первой льнотеребилкой) проводили на поле ВНИИЛ, а опыт 2 (со второй льнотеребилкой) на поле ВНИИМЗ (табл. 1).
Уборку культуры осуществляли указанными агрегатами в опыте 1 на скорости х,—2,2 м/с; в опыте 2 — 1,8 и 3,0 м/с. Высота теребления растений составля-
Таблица 1. Характеристика культуры в лабораторно-полевых опытах
Наименование показателей Значения показателей
Опыт 1 Опыт 2
21.08.2006 г. 28.08.2006 г.
Сорт льна-долгунца Урожайность при нормированной влажности, т/га: Алексии Ленок
льносоломы 3,5 3,7
семян 0,35 0,26
Густота стеблестоя, шт/м2 Средняя общая длина 1238 1076
стеблей, м Средний диаметр стеблей, 0,82 0,69
мм Зона расположения семенных коробочек в стеб- 1,20 1,22
лестое, м 0,21 0,225
Фаза спелости льна ранняя-
Влажность, %: жёлтая жёлтая
коробочек 64,4 60,7
стеблей 49,61 45,1
Полегание льна, баллы 4...5 5
Засоренность, % 5,52 3,3
ла соответсвенно 0,25 и 0,2 м. В опыте 1 изменение ширины захвата каждой теребильной секции (0,38; 0,35 и 0,27 м) достигалось путём установки рамы теребильного аппарата под соответствующим углом /3 (0°; 22,5° и 45°) к направлению движения агрегата. Показатели качества расстила лент льна определяли по методике, применяемой на МИС [4].
Для предотвращения смещения растений в разостланных учётных лентах их вручную прошивали
Рисунок. Гистограммы выборочного распределения и кривые нормального распределения I — длин /в стеблей в комлевой части ленты растений льна; II — растянутости сж растений в ленте льна, полученные при угле установки теребильного аппарата к направлению движения агрегата: а — /3=0°; б — /9=22,5°; в — /?=45°; р — частота распределения значений.
Таблица 2. Результаты инструментальной оценки качества льносоломы по ГОСТ 14897-69 «Солома льняная» в опыте 1
Угол установки теребильного аппарата к направлению движения агрегата, /3° Горстевая длина Разрывная нагрузка Содержание луба Пригод- ность Цвет (груп- па) Сумма балов (бал- лы) Качество соломы (№)
м балл Н балл % балл ед. балл по ГОСТ интер- полированный
0 0,68 29 96,2 11 36 53 0,60 0 III 93 1,00 1,00
22,5 0,68 29 115,4 13 36 53 0,75 6 III 101 1,00 1,18
45 0,73 31 153,8 17 37 54 0,82 9 III 111 1,125 1,41
двухсторонней прошивкой достаточно прочными нитями. После вылежки льносоломы в тресту учётные отрезки лент вручную сворачивали в рулоны и доставляли в лабораторию технологического анализа ВНИИЛ [5]. Там их вновь разматывали в ленту, проводили очёс ручным гребнем оставшихся на растениях после вылежки семенных коробочек, а затем технологическую оценку льносоломы и тресты по методике ВНИИЛ [6] и действующим ГОСТам [7... 10].
Оборудование для переработки льнотресты включало модернизированные мялку МЛ-6А, тре-
Выборочные средние значения величин этих показателей уменьшаются соответсвенно с 0,151 м (при /3=0°) до 0,124 м (при /?=45°), или на 21,8 %, и с 1,112 раза до 1,06 раза, или на 4,91 %.
Тест распределения значений длин 1ж стеблей в комлевой части ленты льна и растянутости сл растений в ней на нормальность, проведенный по критерию Хи-квадрат (X2), показал, что нулевая гипотеза, в соответствии с которой распределение не отличается от нормального для всех вариантов опыта 1, может быть принята [11].
Таблица 3. Результаты переработки льнотресты на волокно в опыте 1
Угол установки теребильного аппарата к направлению движения агрегата, /3° Длинное волокно Короткое волокно Общее содержание волокнистых веществ, % Общие проценто - номера волокна (% ■ №)
вы- ход, % сред- ний номер про-центо-номера (% ■ №) вы- ход, % сред- ний номер про-центо-номера (% ■ №)
0 16,76 9,00 150,84 14,99 3 44,97 31,75 195,8
22,5 17,54 9,24 162,07 15,12 3 45,36 32,66 207,43
45 18,50 9,74 170,94 14,14 3 42,42 32,64 212,83
пальную машину ТЛ-40А и куделеприготовительный агрегат КЛ-25А.
Результаты обрабатывали на персональном компьютере методами математической статистики с использованием универсального статистического пакета STADIA [11].
В опыте 1 была изучена выборка десяти значений длин 1ск стеблей в комлевой части разостланных лент льна в каждом из трёх вариантов, а также растянутость ся растений в ленте. По полученным данным построены гистограммы (см. рисунок), согласно которым уменьшение ширины Втс захвата теребильной секции приводит к снижению значений длин / стеблей в комлевой части ленты льна и растянутости сд.
Инструментальная оценка качества льносоломы (табл. 2) показала, что уменьшение ширины захвата теребильной секции положительно влияет на такие важные показатели, как разрывная нагрузка и пригодность. Величина первого из них возрастает с 96,2 Н до 153,8 Н, второго — с 0,6 до 0,82 единицы. В результате интерполированный номер льносоломы повышается с 1 до 1,41. Это объясняется тем, что в случае уменьшения ширины захвата секции при одной и той же высоте теребления зажим растений смещается в сторону их корневой части, где волокна в стебле меньше. В неповреждённой же части стебля волокна больше, что и обусловливает рост разрывной нагрузки. К увеличению значений этого пока-
Таблица 4. Результаты инструментальной оценки качества льносоломы по ГОСТ 14897-69 «Солома льняная» в опыте 2
Вариант Горстевая длина Разрывная нагрузка Соде/ Л] эжание /ба Пригод- ность Цвет (груп- па) Сумма балов (баллы) Качество соломы (№)
опыта м балл Н балл % балл ед. балл по ГОСТ интерполи- рованный
Втс = 0,211 м; и» = 1,8 м/с 0,68 29 268,8 27 36,9 54 0,88 12 III 122 1,75 1,75
Втс = 0,38 м; ии = 1,8 м/с 0,67 28 252,2 26 37,0 53 0,90 13 III 120 1,50 1,68
Втс= 0,211 mj 1/м = 3 м/с 0,68 29 268 27 36,9 54 0,88 12 III 122 1,75 1,75
BTC = 0,38 м; ии = 3 м/с 0,67 28 248,2 25 36,0 53 0,88 12 III 118 1,50 1,61
Таблица 5. Результаты переработки льнотресты на волокно в опыте 2
А линнов волокно Ко1 цоткое волокно Общее со- Общие про-
Вариант опыта выход (%) средний номер (№) проценто-номера (% • №) выход (%) средний номер № проценто-номера (% • №) держание волокнистых веществ (%) центо - номера волокна (У, ■ №)
Втс = 0,211 м; и„= 1,8 м/с 19,14 9,33 178,6 10,56 3,0 31,7 29,7 210,3
ВТс = 0,38 м; ии= 1,8 м/с 18,20 8,9 162 11,20 3,0 33,6 29,4 195,6
Втс = 0,211 м; ии = 3 м/с 18,51 9,20 170,3 11,30 3,0 33,9 29,81 204,2
В7С = 0,38 м; ии = 3 м/с 17,43 8,83 153,9 11,50 3,0 34,2 28,93 188,1
зателя в рассматриваемом случае приводит также уменьшение количества изломов стеблей.
Результаты переработки тресты (табл. 3) подтвердили улучшение технологических показателей выхода и качества волокнистой продукции при уменьшении ширины Втс захвата теребильной секции. Выход длинного волокна увеличился с 16,76 % (при /3=0°) до 18,5 % (при /3=45°), или на 1,74 %, а его номер — с 9 до 9,74, или на 0,74 номера.
В опыте 2 изучалось влияние ширины Втс захвата теребильной секции и скорости хм агрегата на выход и качество волокнистой продукции.
Уборка посевов пятисекционым теребильным аппаратом осуществлялось приугле/?=0° (Втс — 0,38 м).
Результаты инструментальной оценки (табл. 4) показали, что уменьшение ширины захвата теребильной секции вне зависимости от скорости агрегата оказало, хотя и незначительное, но положительное влияние на качество льносоломы.
Интерполированный номер льносоломы, вытеребленной девятисекционным аппаратом с Вж=0,211 при х = 1,8 м/с на 0,07 выше, чем в варианте с пятисекционным с Втс = 0,38 м, при ам = 3 м/с разница возрастает уже 0,14 номера. Показатель пригодности льносоломы во всех вариантах опыта был довольно высоким (0,88...0,9 ед.).
Результаты переработки льнотресты на волокно (табл. 5) также свидетельствуют об улучшении технологических показателей выхода и качества волокнистой продукции при уменьшении ширины захвата теребильной секции.
При хм = 1,8 м/с выход д линного волокна у аппарата с Вж = 0,211 м, в сравнении с аппаратом, у которого Вж = 0,38 м, больше на 0,94 %, а его номер — на 0,43 ед.
Это объясняется снижением растянутости растений в ленте льна и излома стеблей в случае применения аппарата с меньшей шириной захвата теребильной секции [1,2].
Увеличение скорости агрегата до хм = 3 м/с привело к некоторому снижению выхода и качества длинного волокна в обоих вариантах. Однако при меньшей ширине захвата теребильной секции эти показатели всё равно выше. По выходу длинного волокна превосходство составило 1,08 %, а по его номеру — 0,37 ед.
Происходит это потому, что с увеличением скорости хы из-за дополнительного отклонения делителями растений вперёд по ходу агрегата возрастает растянутость растений в ленте [1,2].
Таким образом, проведенные исследования показали целесообразность проектирования льнотеребильных аппаратов с меньшей шириной захвата теребильных секций, так как при этом обеспечиваются более высокие показатели выхода и качества длинного волокна. Причем предпочтение следует отдавать льнотеребильным аппаратам с поперечными ленточ-но-дисковыми ручьями, как наиболее простым в конструктивном отношении. Увеличение числа теребильных секций весьма незначительно усложняет их конструкцию, что компенсируется повышением выработки и качества длинного волокна.
Литература.
1. Писарчик А.В. Исследование и обоснование параметров льнотеребильного аппарата. Дис.... канд. техн. наук. —Мн., 1969. — 190с. — Библиограф.: С. 191-200.
2. Хайлис Г.А. Теория и расчет льноуборочных машин: Тр./Великолукский с. -х. институт. — Елгава. — 1973. — Вып. XXVI. — 333 с.
3. Патент № 2321203 РФ, МПКА0Ю45/06. Льнотеребилка // М.М. Ковалев, Г.А. Хайлис, С.В. Просолов, Р.А. Ростовцев, Е.А. Нало-бина, М.М. Русакова №2006123820/12; заявл. 05.07.2007; опубл. 10.04.2008. Бюл. №10.
4. СТО АИСТ8.9-2004. Стандарт организации. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. Методы оценки функциональных показателей. — 46 с.
5. МСХиПРФ. Методические рекомендации по определению качества сырья льна-долгунца. — М.: Центр научно-технической информации, пропаганды и рекламы, 1994. — 33 с.
6. Методические указания по проведению технологической оценки льносоломы и опытов по первичной обработке льна. Торжок, 1972. — 58 с.
7. ГОСТ 14897-69. Солома льняная. — М.: Издательство стандартов, 1969. — 23 с.
8. ГОСТ28285-89. Солома льняная. Требования при заготовках. — М. : Издательство стандартов, 1990. — 22 с.
9. ГОСТ24383-89. Треста льняная. Требования при заготовках. — М.: Издательство стандартов, 1990. — 17с.
10. ГОСТ 10330-76. Лён трепаный. Технические условия. — М.: Издательство стандартов, 1976. — 10 с.
11. Кулаичев А.П. Методы и средства комплексного анализа данных. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ФОРУМ: ИНФРА—М, 2006. — 512 с., ил.
