ІННОВАЦІЙНІ РІШЕННЯ ПРИ ЗАГОТІВЛІ СІНА - Scientific conference
Main page
UA RU EN

Congratulation from Internet Conference!

Hello

Рік заснування видання - 2011

ІННОВАЦІЙНІ РІШЕННЯ ПРИ ЗАГОТІВЛІ СІНА

21.09.2022 20:18

[3. Technical sciences]

Author: Спірін Анатолій Володимирович, кандидат технічних наук, доцент, Відокремлений структурний підрозділ «Ладижинський фаховий коледж Вінницького національного аграрного університету»; Дідик Іван Олександрович, викладач, Відокремлений структурний підрозділ «Ладижинський фаховий коледж Вінницького національного аграрного університету»


При заготівлі сіна з бобових трав мають місце значні механічні втрати, основна частина яких припадає на обламування листків і суцвіть а також верхніх частин стебел. В залежності від технології механічні втрати сухої речовини коливаються в доволі широких межах і  складають від 15 до 50 %, що істотно позначається на якості сіна [1]. Основна частина цих втрат припадає на технологічну операцію підбирання сіна. 

Це відбувається тому, що фізико-механічні властивості трави змінюються при зміні її вологості. Листки бобових трав втрачають свою еластичність і стають крихкими вже при середній вологості рослин 50%. Тому, як правило, операції ворушіння і згрібання пров’яленої маси у валки проводять при вологості трав вищій ніж критична (при якій листки стають крихкими).

Листя у покосах люцерни сохне набагато швидше , ніж стебла, різниця у їхній вологості може досягати 20%. Таке співвідношення вологості в рослинах затримує збирання сіна з поля і підвищує ризик втрати частини листків.

В сучасних умовах, при постійній високій ціні на енергоносії, технологія заготівлі сіна з польовим сушінням є найбільш прийнятною для сучасного аграрного виробництва, тому необхідно запропонувати методи зниження механічних втрат.

Одним із способів зниження механічних втрат є штучне зволоження сіна перед підбиранням [2]. За рахунок цього листки стають більш еластичними і стійкими до обламування. Для збільшення інтенсивності поглинання вологи рослинами, необхідно підігрівати воду. При зволоженні водою температурою 50 ºС інтенсивність поглинання вологи вища в 1,5 рази в порівнянні з холодною водою, а  при зволоженні водою температурою 60 ºС – в 2 рази. 

Нагрів води з допомогою природного газу чи електроенергії пов’язаний з значними затратами, що неприйнятно в сучасних умовах.

Одним із енергоощадних способів нагріву води є використання сонячної енергії. Найпростішою системою для сонячного водопостачання є нагрівальний бак. Якщо ємність буде мати плоску форму і пофарбовану в чорний колір поверхню, то в сонячний день вода в ньому нагрівається до кінця дня до 40-45 ºС [3]. Але якщо теплу воду не витратити ввечері, то за ніч, до ранку вона охолоне. Таким чином, теплу воду неможливо використовувати цілодобово. 

Ще одним джерелом теплової енергії для нагріву води є використання теплоти вихлопних газів ДВЗ. Відомо, що з відпрацьованими газами поршневих ДВЗ викидається в атмосферу 25-45% енергії, отриманої в результаті термохімічних реакцій горіння палива [4]. Температура відпрацьованих газів дизельного двигуна, в залежності від умов роботи, коливається в межах 200-500 ºС [5]. 

Була запропонована схема, для нагріву води відпрацьованими газами двигуна (Рис. 1.). Вода з ємності оприскувача (1) насосом (2) подається до теплообмінника (3), який встановлюється на випускному колекторі трактора замість глушника. При робочому циклі кран (5) відкритий. Нагріта вода поступає до штанги обприскувача (8). Контроль температури води здійснюється термометром (7). При неробочому циклі (переїздах, поворотах) кран (5) закривається а кран (6) відкривається і нагріта вода поступає назад в ємність. За рахунок цього не допускається закипання води в теплообміннику.





Рис. 1. Схема нагріву води відпрацьованими газами двигуна

Аналогічний теплообмінник можна встановлювати на агрегаті для підвезення води, і підігрівати її в процесі транспортування.

Для проведення дослідження динаміки нагріву води відпрацьованими газами ДВЗ був виготовлений теплообмінник типу труба в трубі, об’ємом 9 л, з площею теплообміну 0,12 м2. Витрату води встановлювали в межах 4 – 20 л/хв. 

Витрату води, необхідну для зволоження сіна, можна визначити за формулою [6]:






де Ԛ – витрата води, л/хв;

     Bp – робоча ширина захвату машини, м;

     Vp – робоча швидкість машини, км/год;

     Uc – врожайність сіна, ц/га;

     qв– витрата води на 100 кг сіна, л/100 кг

Початкову температуру води t1 встановлювали на рівні 20 ºС (температура водопровідної води влітку) і 40 ºС (з врахуванням можливого нагріву води сонячним водонагрівачем). 

Результати дослідження температури води в залежності від початкової температури і витрати показані на Рис. 2. При витраті води 20 л/хв, вода нагрівається на 4-6 ºС, 12 л/хв – 7-11 ºС, 4 л/хв – 8-16 ºС. Такі параметри теплообмінника відповідають вимогам до процесу зволоження за умови попереднього підігріву води до 40 ºС, швидкості руху агрегату 6 км/год, врожайності сіна до 20 ц/га. Для більшої врожайності сіна необхідно зменшувати швидкість руху агрегату. Також є можливість удосконалити конструкцію теплообмінника, з метою збільшення площі теплообміну до 0,3 – 0,4 м2.






Рис. 2. Ступінь нагріву води в залежності від початкової температури і витрати 

Висновки

1. Для забезпечення процесу зволоження сіна перед підбиранням є можливість використовувати енергоощадні джерела енергії (енергію сонця та теплоту відпрацьованих газів ДВЗ).

2. Спроектований теплообмінник відповідає вимогам процесу для врожайності  сіна до 20 ц/га.

3. Для більшої врожайності необхідно удосконалювати теплообмінник з метою збільшення площі теплообміну.

Література

1.Спірін А. В., Деркач В. В. Зменшення втрат при підбиранні сіна. Матеріали VІІІ міжн. наук. конф. «Корми і кормовий білок»( м. Вінниця, 15 грудня 2015 р.) / Інститут кормів та сільського

господарства Поділля НААН. 2015. С. 53–54.

2. Деркач В. В. Зниження втрат при збиранні сіна з бобових трав / В. В. Деркач // Механізація та електрифікація сільського господарства. – Глеваха, 2009. – Вип. 93. – С. 129 – 133.

3. Солнечный водонагреватель своїми руками Електронний ресурс: http://ibud.ua/ru/statya/solnechnyy-vodonagrevatel-svoimi-rukami-3803

4. Груданов В.Я., Цап В.Н., Ткачев Л.Т. Глушитель с утилизацией теплоты отработавших газов // Автомобильная промышленность.-1987.-№ 5-С. 11-12.

5. Кукис B.C. Повышение мощностных, экономических и экологических показателей автомобильных двигателей за счет утилизации их тепловых потерь. // Автошляховик України. - №3. - 2001. С. 7-10.

6. Експлуатація машин і обладнання: Навчальний посібник / Ружицький М.А., Рябець В.І., Кіяшко В.М. та ін. – К.: Аграрна освіта, 2




Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Another articles in this section

Сonferences

Conference 2024

Conference 2023

Conference 2022

Conference 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення