Повышение эффективности уборки влажного льносырья путем выбора рационального варианта технологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Шатров, Алексей Евгеньевич

• Шатров, Алексей Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шатров, Алексей Евгеньевич

Введение.

ГЛАВА 1.Состояние вопроса. Цель и задачи исследования.

1.1. Природно-климатические условия в Северо-Западной зоне Р.Ф.

1.1.1.Оценка погодных условий в Северо-западной зоне Р.Ф.

1.1.2. Статистический анализ количества выпавших осадков.

1.2. Состояние льноводства.

1.2.1. Состояние и перспективы отрасли.

1.2.2. Используемые и перспективные технологии производства льна-долгунца в условиях региона.

1.2.3. Оценка технического обеспечения перспективных технологий.

1.2.5. Пути совершенствования технологии производства льна-долгунца.

1.3. Обзор технологий уборки влажного льносырья.

1.3.1. Обзор отечественных технологий и технических средств.

1.3.2.Обзор зарубежных технологий и технических средств.

1.4. Обзор исследований по определению качества тресты, формированию и выбору рациональных технологий возделывания и уборки с/х культур.

1.5. Цели и задачи исследований технологий уборки влажного льносырья.

ГЛАВА 2. Теоретические аспекты формирования технологий уборКИ ЛЬНОСЫрЬЯ.

2.1. Классификация погодных условий Северо-западного региона Р.Ф.

2.2. Состояние льнотресты в процессе уборки.

2.3. Принципы и критерии формирования адаптивных вариантов технологии уборки влажного льносырья.

2.4. Математическая модель снижения качества льносырья. t*r 2.5. Алгоритм формирования рациональных технологических процессов ТП технологии уборки влажного льносырья.

2.6. Алгоритм выбора рационального варианта технологии уборки влажного льносырья.

ГЛАВА 3. Задачи и методика исследований разрабатываемых вариантов технологии уборки влажного льносырья.

3.1. Методика определения качества льносырья в процессе уборки.

3.1.1. Задачи экспериментальных исследований. t^ 3.1.2. Программа экспериментальных исследований.

3.1.3. Условия и методика проведения полевых опытов.

3.1.4. Методика проведения полевых экспериментальных исследований.

3.2. Методика производственной проверки влияния агроприемов на повышение эффективности машинной технологии уборки.

3.2.1. Задачи экспериментальных исследований.

3.2.2. Программа экспериментальных исследований.

3.2.3. Условия и методика проведения полевых опытов.

3.2.4. Методика проведения полевых экспериментальных исследований.

3.3. Методика обработки опытных данных.

ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований и их анализ.

4.1. Анализ результатов исследований продолжительности ' уборки влажного льносырья.

4.2. Анализ определения качества льносырья в период уборки.

4.3. Результаты выбора рациональной технологии.

4.3.1. Анализ эффективности базовых вариантов технологии в сложившихся производственных условиях, характерных для

Северо-запада Р Ф.

4.3.2. Оценка базовых и разрабатываемых вариантов технологии в благоприятных производственных условиях.

4.4. Результаты производственной проверки.

ГЛАВА 5. АРМ технолога-льновода.

5.1. Описание программы «Лен-2002».

5.2. Инструкция по работе с программой «Лен-2002».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности уборки влажного льносырья путем выбора рационального варианта технологии»

В настоящее время во многих отраслях агропромышленного комплекса положение дел очень сложное. В полной мере это относится к производству и переработке льна.

Издавна лен считается древнейшей русской культурой, возделываемой на Псковских и Новгородских землях. В 12-15 вв. Псков и Новгород были главными производителями льна. Псковские торговцы продавали лен, как на внутреннем рынке, так и за границей [96].

Однако в настоящий момент обстановка в льноводстве в целом по стране оставляет желать лучшего. Одновременно со снижением объемов производства наблюдается снижение качества льнопродукции. Номер тресты к 1998 году снизился до 0,75, соответственно средний номер трепального льна уменьшился до 10,0, а средний номер волокна до 2,55 [83]. Прямая зависимость качества урожая от погодных условий, значительные затраты ручного труда, приходящиеся в основном (80%) на уборку, обусловили снижение производства льна-долгунца. Немаловажное значение на спад производства оказало и то, что объем производимой мешковины и веревки из льноволокна низкого качества резко снизился в связи с появлением дешевых синтетических материалов.

Одной из причин качественных и количественных потерь льнопродукции является низкий уровень механизации уборочных работ. Уборка является важным этапом производства льна-долгунца, от нее зависит сохранение не только выращенного урожая, но и качество льносырья. Проблематичными до сих пор являются операции на стадии естественной сушки. Неблагоприятные погодные условия Северо-Западного региона России, в котором производится более 20% льна-долгунца, приводят к значительному снижению качества льносырья в период уборки, следовательно, существенно влияют на получение урожая высококачественного волокна.

Используемые в регионе базовые технологии уборки влажного льносырья практически не адаптированы к резко изменяющемся погодным условиям. Влажность льносырья в период уборки колеблется от 30 до 90%, а температура воздуха от 8 до 18 °С.

Адаптация технологий уборки к указанным условиям производства может осуществляться как за счет адаптации технических средств, с помощью которых производится выполнение операции подъема и приготовления тресты, так и за счет изменения вида формирования влажного льносырья в период естественной сушки, то есть за счет формирования нового варианта технологии уборки влажного льносырья.

Интенсивное ведение сельскохозяйственного производства, повышение его устойчивости и эффективности, получение высококачественных урожаев предусматривает внедрение новых прогрессивных технологий. Традиционные методы принятия решений при построении и выборе технологий в сельском хозяйстве, в том числе и при формировании и выборе технологий производства льна, основаны на практическом опыте, интуиции и несложных расчетах, мало учитывающих взаимодействие факторов сельскохозяйственного производства. В настоящий момент, в современных условиях, при интеграции сельскохозяйственного производства, значительном увеличении используемых ресурсов, воздействии на окружающую среду и росте научно технического прогресса таких оснований недостаточно. Неполный и неточный учет факторов при формировании и выборе вариантов технологий приводит к отрицательным последствиям: потерям урожая, снижению качества, ухудшению плодородия почвы, неэффективному использованию ресурсов, загрязнению окружающей среды [93].

К настоящему времени вопрос адаптации технических средств и технологии уборки льна к условиям производства Северо-Западного региона РФ практически не рассматривался. В связи с чем, учитывая резкий спад производства льна, вызванный большими затратами труда (в т.ч. ручного) и снижение качества льносырья, очень важно выявить принципы и критерии адаптации технологии и технических средств к условиям производства с целью определения рационального варианта технологии и параметров технических средств, позволяющих снизить затраты труда и сохранить качество льносырья, т.е. проводить уборку льна с минимальными затратами труда и без качественных потерь льносырья.

Для определения оптимальной технологии и комплекса машин уборки влажного льносырья необходимо сформировать рациональные варианты технологии и оценить их. Следует разработать алгоритм формирования технологии уборки влажного льносырья. Формирование и оценка разрабатываемых вариантов технологий дает возможность выбора рационального варианта. Последний, в свою очередь, даст толчок к разработке новых машин.

1. Состояние вопроса и задачи исследования

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Шатров, Алексей Евгеньевич

Общие выводы

1. В результате анализа научного материала выявлено, что лен-долгунец - одна из самых трудоемких культур. Уборка льна чрезвычайно трудоемка, около 80% затрат труда приходится на уборочные операции. Для уборки льна в сложных погодных условиях нет машинной технологии. На многих операциях до сих пор применяется ручной труд.

2. Критерием формирования вариантов технологии уборки является критерий рациональности, показывающий соотношение фактической продолжительности уборки к продолжительности по агротехническому требованию.

3. Обоснован критический коэффициент рациональности, который не может быть меньше 0,3. При величине Кр < 0,3 применяемый технологический процесс (ТП) нерационален и не может быть применен в конкретных погодных условиях.

4. Разработанный алгоритм выбора рационального варианта технологии отражает себестоимость и снижение качества льносырья в период уборки.

5. Разработана математическая модель снижения качества льносырья в период уборки. Адекватность модели составляет 80.84%.

6. Критическая продолжительность уборки в неблагоприятных погодных условиях ((?>140мм), допускающая снижение качества не более 50%, будет: для ленты на почве - 5 дней; ленты на почвенных гребнях — 7 дней; ленты на травяном покрове - 8 дней; конуса машинного формирования - 25 дней; конуса ручного формирования - 26 дней; шатра -26 дней.

7. Базовый машинный вариант технологии, основанный на сушке льносырья на почве с травяным посевом (ВТ 02), может быть использован при благоприятных погодных условиях (Q<57,3 мм.). Снижение качества в этом случае несущественно (не более 20%).

8. При неблагоприятных погодных условиях (Q>57,3 мм.) машинный вариант уборки отсутствует. В указанных условиях применяется базовый полумеханизированный вариант технологии, основанный на сушке льносырья в конусах ручного формирования (ВТ 04), при этом снижение качества составляет не более 30%. Затраты труда на установку и раскладку конусов в указанном варианте составляют 25чел./га.

9. Проведенная оценка перспективных вариантов уборки указывает на то, что применение варианта технологии уборки, использующего машинную установку конусов с последующим сбором их в паковки (ВТ 06), дает наиболее приемлемые результаты при неблагоприятных погодных условиях (Q>57,3 мм) вследствие невысокой себестоимости (9959,08 руб/га) и незначительного снижения качества льносырья - до 34%.

10. При апробации АРМа технолога-льновода был выбран рациональный вариант технологии уборки льна-долгунца, обеспечивающий уменьшение затрат труда в 2 раза и сокращение снижения качества льносырья до 10%.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шатров, Алексей Евгеньевич, 2003 год

1. Александров Т.Л. Состояние и перспективы селекции льна-долгунца/ Льняное дело. Москва, 1994г. -№ 3 -с. 15. .18.

2. Боярченкова М.М., Мухин В.В. Основные приемы совершенствования технологии приготовления тресты на льнище/ Льняное дело. Москва, 1994г.-№ 2-С.25.27.

3. Боярченкова М.М. Технология приготовления тресты на почвенных гребнях//Достижение науки и техники АПК. 1999г .- № 9 -С.22.26.

4. Боярченкова М.М., Быков Н.Н. Влияние сроков подема тресты на ее качество. "Лен и конопля", 1980, №6, с. 32.33.

5. Боярченкова М.М. Влияние способов содержания тресты на стлище и сроков ее уборки на качество льнопродукции. // Экономика, механизация и первичная обработка льна. Сб. научн. тр. ВНИИЛ. -Торжок. 1982. Вып. 18.-е. 135. 139.

6. Булатов М.В. Льноводство Бельгии// Лен и конопля. 1969. - № 1.-С. 19-21.

7. Бухаркин В.И. и др. Новая льноуборочная техника в Западной Европе// Сельскохозяйственная техника за рубежом. 1982. - № 4. С. 914.

8. Быков Н. Н. и др. Уборка льна. Борьба с потерями продукции: приложение к журналу-приложению «Технические культуры» М.: Агропромиздат, 1990г. - 80 с.

9. Быков Н.Н. Обоснование рационального варианта подбора тресты в условиях повышенного увлажнения. Сборник научных трудов ВНИИЛ, Торжок. 1983г., Вып 20, с 61-71.

10. Быков Н.Н. Обоснование рационального варианта подбора тресты в условиях повышенного увлажнения // Экономика, механизация и первичная обработка льна. Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок. 1983. -Вып. 20.-е. 61.71.

11. Быков Н.Н., Луценко В.М., Смирнов В.И. Справочник механизатора-льновода. М.: Россельхозиздат, 1981. 238 с.

12. Вайнруб А.И., Гаубе В.А., Петухов Б.С. Индустриальная технология производства льна. Ленинград, "Колос". 1984. - 135 с.

13. Валге A.M. Математическое моделирование технологических процессов сельскохозяйственного производства по экспериментальным данным. Методические рекомендации, Санкт Петербург - Пушкин, 1980. - 83 с.

14. Гордеев A.M., Иванов В.Е. Интенсификация льноводства: Приложение к журн.-прил. «технические культуры». М.: Агропромиздат, 1989. - 103с.

15. ГОСТ 24383-89 Треста льняная. Требования при заготовках.

16. ГОСТ 2975-73 Треста льняная.

17. ГОСТ 28285-89 Солома льняная. Требования при заготовках.

18. Журнал испытаний конусообразователя.

19. Иванцов Н.К. Лонтрел на посевах льна-долгунца/Техническиекультуры. 1993г.-№1-с. 17.18.

20. Капустин Н.М. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства. М.: Машиностроение, 1979. -243 с.

21. Карпенко А.Н., Зеленев А. А., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. М.: Колос 1975. - 512 с.

22. Карпец И.П., Лихман Б.С. Влияние продолжительности послеуборочной сушки льносоломы в ленте на ее качество.// Лен и конопля 1983.-№3.- с. 39.40.

23. Карпунина Н.П. Предпосевная обработка почвы под лен комбинированными агрегатами/ Льняное дело. Москва, 1993г.-.№2-с. 15. 16.

24. Коренский Н. Г., Коробач А. П.,. Гаранович М. С и др. Справочник льновода / 2-е изд., перераб. и доп. Минск; Урожай, 1987-240с.

25. Лапоть А.Ю. Действие удобрений на урожай и качество льна /Льняное дело. Москва, 1994г.-№1-с. 14. 16.

26. Липкович Э.И., Бершицкий Ю.И., методические основы проектирования и реализации региональных механизированных технологий и систем машин для производства продукции растениеводства. Зерноград, ВНИПТИМЭСХ, 1995- 164С.

27. Логинов В.П. Экономическая эффективность механизации. -М., наука, 1975.-296с.

28. Мамиконов А.Г., принятие решений и информация. М.гНаука,1983.

29. Матюхин А.П., Тихомирова В.Я., Кудрявцев Н. Д. Совершенствование агротехники льноводства/Льняное дело. Москва, 1995г.-№4-с. 14. 18.

30. Матюхина Т.Н. Способы основной обработки почвы под лен после зерновых предшественников/ Технические культуры, 1994г.-№ 1 -с. 12. 13.

31. Михалевич B.C. Теория оптимальных решений. Киев: Наука, 1973.-274 с.

32. Машелова А. С. Формирование хозрасчетных и конечных результатов в льняном подкомплексе АПК // Технические культуры. — 1989.-ЖЗ- с. 16.18.

33. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Москва, 1998. - 219с.

34. Монова Е.С. Льноводство М.: Колос 1967. - 583с.

35. Можаров Б.П., Брауман А.И., Уборка льна в Западной Европе// Лен и конопля. 1985. - № 1. С. 37-39.

36. Мухин С.П. Новые рабочие органы льняных сеялок/ Льняное дело. Москва, 1995г.-№ 4-C.27.31.

37. Мухин С.П. Механизация уборки льна в странах Западной Европы// Достижение науки и техники АПК. 1998. - № 2. - с. 22-24.

38. Никандрова Н.Л., Рысева ТА. Основное направление селекционных работ по льноводству/Льняное дело. Москва, 1993г.-№ 4-с. 37,. 39.

39. Перминов М. Д., Статников Р.Б., Многокритериальный подход к задаче идентификации структурно сложных динамических систем. -М.: Наука, 1987.

40. Петухов Б.С., Катченков С. А. Исследование процесса естественной сушки льносырья в конусах увеличенной массы. Труды НИПТИМЭСХ НЗ, 1989г. Вып. 54, с. 89.90.

41. Петухов Б.С., Лазарев Н.В. Математическая модель процесса естественной сушки льносырья в шатрах. Труды НИПТИМЭСХ НЗ, 1993г., Вып. 63, с. 48.63.

42. Повышение качества льнопродукции /под общ. ред. А. Р. Рогаш,- 1972.-1 Юс.

43. Поняжев В.П. Проблемы и пути совершенствования семеноводства льна-долгунца./ Льняное дело. Москва, 1995г.-№2-с. 18. 20.

44. Попов В.Д. Проектирование адаптивных технологий заготовки кормов из трав. СПб: НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1998г. - 1 Юс.

45. Писарчик А.В. Подготовка к уборке посевов льна.//Лен и конопля. 1977. - № 5.- с.13-16.

46. Потарин А. А. Оптимизация процесса конвективного способа сушки стеблевого слоя льняной тресты: авт. дис. на соиск. уч. степ. к. т. н. / Костромской техн. инст. Кострома, 1990г. - 210с.

47. Пути совершенствования технологии и оборудования в льноперерабатывающей отрасли текстильной промышленности/ Труды КНИИЛД 1994г.

48. Рогаш А.Р. Льноводство. -М.: Колос,1967.

49. Родионов Л.В. Способы и средства для очеса стеблей льна // Тракторы и с.-х. машины. 1980. - №11.-е. 22-23.

50. Родионов Л.В. Проблемы механизации уборочных работ в льноводстве // Тракторы и с.-х. машины. 1990. - № 6. - с. 27-28.

51. Романенко Т.В., Комов М.В., Тютюников А.И. Земельные ресурсы России, Эффективность их использования. М., 1996. - 306 с. щ 58. Севернев М.М. Энергосберегающие технологии всельскомхозяйственном производстве. -М: Колос, 1992.- 190 с.

52. Сергеева Л.П. Эффективность управления качеством льнопродукции// Экономика, механизация и первичная обработка льна. Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок. 1983. - Вып. 20. - с22-21.

53. Синицина С.М. Технология раздельной уборки льна/ . Сельскохозяйственные вести. Москва, 2002г.-№ 1 (48) с. 34.35.

54. Слоневский Б.Ф. К обоснованию продолжительности подъема тресты льна. // Записки Воронежского СХИ. Воронеж, 1972.- Вып. 53 -С.227.229.

55. Соловьев А.Я., Клятис Л.М. Учебная книга льновода. М.:Колос, 1980. 256 с.

56. Соснов В.И. Исследования естественной (полевой) сушки льняной тресты. // Экономика, механизация и первичная обработка льна. Сб. научн. тр. ВНИИЛ. Торжок. 1974. - Вып. 12.-е. 195. 199.

57. Тимошевская О.Ю. Повышение эффективности машинной технологии производство картофеля на основе ее адаптации к почвенно-климатическим и производственным условиям: Кан. дис. СПб-Пушкин, 2001г.

58. Тихомирова В.Я. Применение микроудобрений на посевах льна-долгунца/Технические культуры, 1993г.-№ 3,4-с. 19. .20.

59. Тихомирова В.Я. Перспективные элементы технологии возделывания льна-долгунца/ Льняное дело. Москва, 1994г.-.№ 1-е. 17. 19.

60. Тихонов В. А., Экономика и организация применения техники в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1972. - 343с.

61. Труш М. М., Сергеев И. П., Марченков А. Н. и др. Справочник льновода / —Л: Агропромиздат, Ленинградское отделение, 1985. -240 с.

62. Труш М. М. Что дает раздельная уборка льна-долгунца// Технические культуры. 1990. - № 1. С.9-13.

63. Труш М. М. Раздельная уборка льна-долгунца// Технические культуры. 1991,-№4. С.15-16.

64. Труш М. М., Ковалев В.Б., Рогаш А.Р., и др. Основные направления развития льноводства//Труды ВНИИЛ. Торжок, 1974. — Вып. 12.-С.6-8.

65. Хайлис Г.А. Эффективность раздельных способов уборки льна// Технологии и технические средства производства продукции растениеводства и животноводства.: Сборник научных трудов. -Латвийская СХА, 1985. Вып. 229. - С. 54.57.

66. Черников В. Г. Создание машин и технологий для возделывания и первичной обработки льна-долгунца/ Льняное дело. Москва, 1994г.-№4-с. 17. 21.

67. Черников В. Г. Технологии и технические средства комбайнового и раздельного способов уборки льна: Автореф. дисс. .докт. техн. наук. -Тверь. 1999г.-85с.

68. Черников В.Г. Машины для уборки льна (конструкция, теория и расчет). М.: ИНФРА-М, 1999.

69. Щербаков B.C. Комплекс машин для рулонной технологии// Технические культуры. 1989. - №1. - С. 5-7.

70. Юршиц И.А. Качество тресты в зависимости от сроков ее подъема. // Земледелие и растениеводство в БССР. Минск, 1988. - с. 85.89.

71. Mutz W. Im festen griff der Schwinger. DLG-Mitt. 1986. - № 24. -s. 1310-1313.

72. Hellemann N. Spindhormaske en alternative afgrode in den danske planteproduktionn. Godningen. 1987. - № 4. - s. 10-11.

73. Le lin fibre. Agriculture. 1986. - № 509. - p. 13-16.

74. Henderson S.M. A basic concept of equilibrium moisture. Agr. Eng. 1952. - № 1.-p. 43-47.

75. Теребление, очес, плющение и расстил ленты1. Оборачивание ленты1. Вспушивание ленты

76. Подъем лент с формированием рулонов

77. Погрузка рулонов в транспортное средство1. Перевозка рулонов1. Формирование штабеляЯ