Том 87, № 4 (2020)

В статье анализируются современные технологии и средства фильтрации (очистки) охлаждающей жидкости автомобильных и тракторных двигателей. Рассмотрена критически острая и до настоящего времени не решенная проблема загрязнения охлаждающей жидкости и систем охлаждения двигателей в целом. Дана общая оценка существующих технологий и устройств фильтрации. Все устройства фильтрации разделены на три группы, по каждой из которых приведен анализ их принципиальных недостатков и достоинств. Показано, что зарубежные конструкции фильтров не столько выполняют функцию фильтрации, сколько служат в качестве носителей специальных химических присадок для улучшения физико-химических свойств антифризов. Эти фильтры принципиально не могут быть полнопоточными, т.к. при их полном засорении прекратится циркуляция антифриза. В целом технологии фильтрации охлаждающей жидкости через пористые материалы (микропористый картон, химические волокна) или металлические сетки нельзя считать перспективными. Это обосновано тем, что в процессе очистки охлаждающей жидкости фильтрующие элементы подобного типа быстро засоряются, что существенно уменьшает количество пропускаемой жидкости. В предельном случае они вообще перестают пропускать жидкость. Также из-за быстрого загрязнения подобные фильтры жидкости требуют замены или очистки. Рассмотрены новая концепция модифицированной гидроциклонной очистки охлаждающей жидкости и разработанный на ее основе гидроциклонный фильтр-сепаратор (защищен патентом РФ на изобретение № 2625891). Приведено сравнение конкурентных показателей разработанного гидроциклонного фильтра-сепаратора с зарубежными аналогами. Гидроциклонные фильтры-сепараторы обладают целым рядом принципиальных достоинств: высокой производительностью и непрерывностью работы; предельно простой конструкцией; отсутствием фильтрующего элемента как такового и др. Сделан вывод о перспективности данного подхода к решению проблемы очистки охлаждающей жидкости двигателей автомобилей, автобусов, тракторов, строительно-дорожных и лесотехнических машин, сельскохозяйственной и армейской техники и др.

В соответствии с положениями Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации необходимо увеличение удельного веса зерна отечественного производства на мировом рынке до уровня не менее 95 %. Этому способствует наличие в Российской Федерации 9 % посевных мировых площадей, из которых 40 % составляет чернозем. Однако послеуборочная обработка всего зернового вороха, привозимого с полей выполняется поточными линиями, где на полноту разделения оказывают влияние показатели засоренности и влажности свежеубранного зерна. Так, повышение влажности на 1 % от базисных показателей снижает производительность зерноочистительной техники на 2 %, а повышение влажности на 1 % снижает производительность на 3 %. Поэтому зернотоковым хозяйствам страны нужны прогрессивные технологии для послеуборочной обработки зерна, из которых можно выделить основные способы увеличения производительности машин: равномерное распределения семян по площади решета, более качественное попадания частицы в отверстие решета, увеличение скорости движения зерна на поверхности решет, усложнение закона колебаний решетных станов. Согласно выполненным исследованиям, полнота разделения на поверхности решета зависит от показателей относительного движения частицы, а также угла наклона отверстий к направлению схода, скорость и перемещение зерновки при взаимодействии с длинной кромкой отверстия решета, совершающего гармонические колебания. На основании этого можно заключить следующее: процесс сепарации улучшается при угле наклона отверстий решета β = 45°, частоте колебаний решета n = 110 мин-1, амплитуде колебаний решета А = 0,09 м, угле поперечного наклона решета αп = 1,5°...2,5°. На этом режиме работы очистка зерновой смеси проводится качественно и в соответствии с агротехническими требованиями.

В статье предложена методика для определения удельного сопротивления почвы и представлены результаты проведенных исследований. Одним из основных лимитирующих факторов при определении ширины захвата почвообрабатывающего орудия является удельное сопротивление почвы. Данный показатель является количественной характеристикой трудоемкости обработки почвы, поэтому при проектировании новой техники необходимо иметь достоверные данные о его значении. Представленные в научной литературе сведения о величине удельного сопротивления почвы имеют усредненный характер и не учитывают параметров почвообрабатывающих рабочих органов. В этой связи определение удельного сопротивления почвы для рабочих органов с известными параметрами является актуальной темой научного исследования. Цель исследований - определение величины удельного сопротивления почвы для почвообрабатывающих рабочих органов с известными параметрами. Методика исследований состоит из экспериментального определения общего тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия и дальнейшей математической обработки полученных экспериментальных данных на основании рациональной формулы В.П. Горячкина. Для проведения экспериментальных исследований была разработана лабораторная установка, конструкция которой позволяет исключить влияние ее собственного веса на тяговое сопротивление, возникающее при трении элементов рабочего органа о почву. Установлено, что для рассматриваемых почв, которые являются типичными для Северного Казахстана, удельное сопротивление почвы составляет k = 45908 Н/м2. Полученный коэффициент вариации υ < 10 % говорит о незначительной изменчивости рассматриваемого вариационного ряда. Следовательно, полученное удельное сопротивление почвы имеет достоверное значение. Результаты исследований будут использованы при обосновании ширины захвата почвообрабатывающего орудия с рассматриваемыми рабочими органами.

Эффективность и интенсификация селекционно-семеноводческих процессов в значительной степени зависят от оснащения селекционных учреждений соответствующими техническими средствами. Из всей техники, используемой в селекционно-семеноводческом процессе, наиболее сложными по конструкции и в эксплуатации являются зерноуборочные комбайны. К ним, в отличие от общепроизводственных машин, предъявляются повышенные агротехнические и специфические требования, обусловленные технологией ведения селекционной работы. Анализ и оценка показателей технического уровня, а также особенностей конструкции зерноуборочных комбайнов для селекции и семеноводства зарубежного производства позволит потребителям принимать обоснованные решения по их приобретению и использованию. Наиболее известными зарубежными производителями специальных машин для селекции, семеноводства и агрономических исследований являются компании Wintersteiger, Sampo Rosenlew, Zürn Harvesting, Haldrup, Almaco, Kincaid и Baural. Анализ показал, что селекционные и семеноводческие комбайны, выпускаемые этими компаниями, обычно имеют гидростатическую трансмиссию, оснащаются быстросъемными жатками различного назначения и ширины захвата, отличаются наличием разнообразного дополнительного оборудования, нескольких вариантов уборки семенного и зернового материала (в упаковки, мешки, контейнеры, бункер). Наряду с барабанными, в их конструкциях начинают использоваться одно- и двухроторные молотильные аппараты (компании Almaco и Baural). Их мощность, ориентированная на многообразие размеров опытных делянок, различные этапы селекционно-опытных работ и количество собираемого материала, принимает значения от 20 до160 кВт, а диаметр молотильного барабана, основного рабочего органа комбайнов, находится в диапазоне 350-500 мм. Основное отличие селекционно-семеноводческих комбайнов от общепроизводственных - наличие систем предотвращения смешивания убираемых культур, пневматической транспортировки зерна, взвешивания, отбора проб, измерения влажности. Для сбора и анализа данных комбайны комплектуются программным обеспечением и бортовыми компьютерами с возможностью распечатки необходимой информации.

Перед каждым сельхозпроизводителем всегда стоит ряд проблем: как долго следует эксплуатировать сложную сельскохозяйственную технику, когда приобретать новую или кардинальная - когда следует переходить на новое направление бизнеса. В статье показано решение вышеуказанных проблем на примере уборки озимой пшеницы самоходным зерноуборочным комбайном четвертого класса. Принято, что сельхозпроизводитель приобрел зерноуборочный комбайн, осуществив капитальные затраты на сумму 5 млн руб. Кроме того, ежегодно он несет текущие затраты, связанные с эксплуатацией комбайна: на горюче-смазочные материалы, заработную плату механизаторов, ремонт и техническое обслуживание, запасные части, возделывание и уборку зерна, налоги и др., которые суммируются по годам. По инструкциям, уже после пятого года эксплуатации зерноуборочный комбайн требует капитального ремонта, также с течением времени растут затраты на его ремонт и обслуживание. Прибыль сельхозпроизводителя формируется как разность доходов от реализации зерна и затрат. В процессе эксплуатации производительность зерноуборочного комбайна снижается, и в какой-то момент его эксплуатация становится убыточной. Это и есть «точка морального старения» машины, когда сельхозпроизводитель должен решать: приобретать новый комбайн или менять направление своего бизнеса.