Дослідження параметрів і режимів роботи плющильних вальців самохідної косарки

 

 

Механічна тканина об'єднує найміцніші клітини рослин і поділяється, в свою чергу, на три групи: склеренхіму; коленхіму; склереїди.

Провідна тканина своїми порожнистими клітинами прозенхім-ного типу створює судини і ситоподібні трубки. По судинах від кореневої системи до листя рухається вода з розчиненими в ній мінеральними речовинами, а по ситоподібних трубках — органічні речовини від листків до коренів.

Покривна тканина в стеблах рослин представлена шкіркою. Зовнішні стінки її клітин сильно стовщені і захищають стебло від надмірного випаровування вологи, охолодження, різних захворювань і пошкоджень.

Взаєморозподіл  розглянутих тканин — закономірний наслідок функцій, які виконує стебло: механічної (опір статичним та динамічним навантаженням); провідної (забезпечення поверхні листків водою і розчиненими в ній мінеральними речовинами, а кореневої системи — органічними); основної (накопичення запасів поживних речовин).

Основною умовою існування і розвитку природи  є те, що всі процеси, які відбуваються, прагнуть до рівноваги, тому в найзагальні-шому випадку можна вважати, що будова стебла визначається виконанням функцій, які сприяють встановленню стану рівноваги стосовно навколишнього середовища. Зі збільшенням маси рослин, інтенсивності обміну речовин, парусності листкової поверхні, тобто змінної морфології рослин, у процесі їх росту неминуче змінюються як властивості стебла, так і його будова (у соняшника, наприклад, роз'єднані провідні пучки зрощуються в суцільне периферійне кільце, яке потім поступово росте в товщину, а в кукурудзи сильно дерев'яніє тканина, перетворюючись на міцну липку масу). Тому при вивчені будови стебла та його фізико-механічних властивостей обов'язково потрібно враховувати фазу розвитку рослини на даний момент, тобто під будовою стебла слід розуміти раціональний розподіл тканин між собою у відповідному зрівноваженому стані виконуваних ним функцій на даному етапі розвитку рослин. 

Для всіх рослин характерна радіальна будова стебла, що складається зі шкірки і центрального циліндра. Останній утворюють паренхімні клітини основної тканини, крізь яку проходить провідна тканина. Основна тканина в поперечному перерізі неоднорідна, зі зменшенням розміру клітин міцність її зростає. У деяких рослин спостерігається розривання паренхімних клітин центрального діаметра, в результаті чого стебло перетворюється на порожнисте (соломину).

У забезпеченні міцності тіла рослини та її органів  беруть участь усі її тканини і клітини: живі і відмерлі. Аналогічно тканинам і клітинам, які відіграють у рослині роль, аналогічну ролі наповнювача у залізобетонних конструкціях, у рослинах є тканини і клітини, що відповідають арматурі залізобетону, протинаючи (а інколи й обмотуючи) основну масу тканин і клітин — ознаки подібного роду називають арматурними, або механічними, а сукупність їх — арматурою, стереомом або механічною системою. Арматура рослин може бути представлена трьома різними типами тканин і клітин: склеренхімної, коленхімної і кам'янистими клітинами (склереїдами).

Для всіх типів  арматурних тканин характерне:

►► значне стовщення  клітинних стінок;

►► тісне, за рідкісними винятками, змикання між  клітинами;

►► відсутність  перфорації в клітинних стінках.

Найважливішою для забезпечення міцності рослин арматурною тканиною є склеренхіма. Ця тканина  складається з прозенхімних клітин, які можна назвати товстостінними волокнами. У разі повного розвитку клітини зазвичай не мають ніякого матеріалу, і порожнини їх заповнюються повітрям. До цього часу клітинні стінки, за рідкісними винятками, дерев'яніють. Матеріал клітинних стінок типової склеренхіми за міцністю на розтяг і величиною межі пружності наближається до сталі. Слід зазначити, що за здатністю протистояти динамічним навантаженням без залишкових деформацій він значно перевищує сталь.

Коленхіма має  різні клітини — від прозенхімних до паренхімних. Все живе в клітинах коленхіми зберігається і після того, як вони вже здеформовані.

У дводольних рослин між елементами провідної тканини майже зовсім немає прошарку з паренхімних клітин основної тканини, отже вона є щільним і досить міцним матеріалом.

Для однодольних  рослин характерно те, що провідна тканина  в міжвузлях роз'єднана основною тканиною, і тільки поблизу периферії створює міцне кільце, яке разом з вузловими перегородками забезпечує значну міцність стебла.

Отже, при вивченні міцності рослин потрібно досліджувати їх загалом, в усій сукупності складових елементів.

Зі сказаного  можна дійти висновку, що під загальною будовою стебел сільськогосподарських рослин слід розуміти певну конструкцію із циліндра основної тканини, армованої провідними пучками й оточеної щільною шкіркою. Вся різноманітність конструкцій стебел зумовлена розподілом його провідних пучків в основній тканині.

2.2 Загальна  характеристика конюшини

Конюшина –  багаторічна перехреснозапильна бобова рослина.

У конюшини лучної за морфологічними і біологічно-господарськими ознаками розрізняють два різко  відмінних типи: конюшину одно укісну пізньостиглу, більше поширену в північній частині Росії, та конюшину лучну двохукісну ранньостиглу, яку вирощують на всій території України. Остання дає за рік два, а в сприятливі за зволоженням і теплі роки – три укоси [2].

На Україні  площа конюшини лучної становить 30-35% посівів багаторічних трав. За даними сортодільниць і передових господарств, при належній агротехніці і достатній вологості ґрунту врожай її зеленої маси може досягати 500-900 ц/га, або 100-200 ц/га сіна на рік.

Конюшина лучна  – вологолюбна слабо посухостійка рослина. Добре росте при вологості ґрунту 70-80%НВ. За ґрунтової посухи різко збільшується загибель рослин протягом вегетаційного періоду та взимку [1].

Слід зазначити, що конюшина лучна не дуже вибаглива  до ґрунту, але погано переносить підвищену  кислотність: оптимальна величина рН 5,5-7. причина в тому, що кисла реакція  негативно діє на азотофіксуючі  бактерії, внаслідок чого порушується  живлення рослин азотом [2].

 

2.3 Місце конюшини  у сівозміні

Конюшину розміщують після озимих зернових по угноєному  пару, після ярих, після озимих по пару та незасмічених удобрених картоплі, овочевих, буряків, кукурудзи на силос  і зерно. На те саме поле її можна  повертати через 5-6 років. Сама конюшина у сівозміні – добрий попередник для озимих і технічних культур[2].

 

2.4 Технології  заготівлі сіна.

Технології  заготівлі розсипного сіна.

Розроблено  і застосовується декілька механізованих  технологій заготівлі розсипного сіна, які передбачають повне або неповне ( до вологості не вище 45%) висушування трави в польових умовах [19].

Найменш досконалою є технологія заготівлі його з  копнуванням. Згідно [5;6] траву скошують, відразу плющать і залишають для прив’ялювання до вологості бобових не нижче 50%, а злакових трав 45%.

Щоб прискорити процес прив’ялювання, траву ворушать, коли вона досягне зазначеної межі вологості, її згрібають у валки, в яких трава досушується, завантажують у транспортні засоби, відвозять до місця зберігання й укладають у скирту.

Основним недоліком  цієї технології є розтягування строків заготівлі, а це збільшує імовірність попадання прив’яленої трави під опади. Копиці, утворені волокушами або підбирачами копицеутворювачами, у випадку попадання їх під дощ, легко промокають на значну глибину. Через це після закінчення дощу й висихання поверхневого шару, копиці необхідно розкидати для сушіння, причому розкидати їх необхідно і в тому випадку, коли трава в них сушиться повільно. Це призводить до збільшення затрат праці і механічних утрат. Крім того, заготівля розсипного сіна з копнуванням багатоопераційна, а відтак трудомістка.

Більш доскональною технологією заготівлі сіна є  технологія, згідно якої, траву досушують  у валках до вологості 20-22%, після  чого сіно з валків підбирають і  доставляють до місця скиртування [5;26].

Підбирання сіна з валків з одночасним завантаженням його в транспортні засоби або копицеутворювач, минаючи копнуванням, дозволяє майже у два рази зменшити затрати праці і на третину знизити експлуатаційні витрати на кожну тону.

Головним недоліком  цієї технології, як і попередньої, є те, що вона передбачає повне висушування трави в польових умовах, а це пов’язане з значними втратами поживних речовин, які можуть досягати 35-50% від вмісту їх у траві [3].

Значно зменшити втрати поживних речовин у порівнянні з технологіями заготівлі сіна польового сушіння дозволяє активне вентилювання. При заготівлі сіна за цією технологією прив’ялену до вологості 45-35% траву забирають з поля і досушують в місцях зберігання на спеціально виготовлених повітророзподільниках, шляхом продування через шар трави атмосферного або підігрітого повітря [5;1].

Скорочення  втрат поживних речовин відбувається за рахунок зменшення тривалості перебування трави в полі, та механічних втрат. Зв’язане це з тим, що в цьому  випадку траву підбирають ще вологою, і втрати листя при цьому набагато менші, ніж при підбиранні сухої трави. Тому активне вентилювання особливо ефективне при заготівлі сіна з бобових трав. Згідно даних [3] застосування активного вентилювання підвищує поживність сіна на 20-30%.

Найбільш трудомісткою операцією заготівлі сіна з досушуванням активним вентилювання є укладання трави на досушування. Сформований штабель повинен мати рівномірну щільність і однакову висоту. При недотриманні цього трава висихає не рівномірно, що призводить до утворення осередків цвілі [3].

Необхідно відмітити, що досушування трави вентилювання атмосферним повітрям є відносно енергомістким процесом, тому що для  отримання 1 тонни сіна з трави, яка  має вологість 35-40%, необхідно витратити  біля 120 кВТ. год. електроенергії [5;3]. Крім того, цей процес є ефективним при вологості повітря менш ніж 75-70%. Через це добова тривалість ефективного вентилювання в більшості випадків не перевищує 5-8 год. Це спричиняє збільшення тривалості досушування, а відтак і втрат. Для інтенсифікації досушування підігрівають повітря перед його нагнітанням в скирту. Відомо, що підвищення його температури на 1°С знижує відносну вологість на 5% і відповідно збільшує вологовбирну здатність на 0,25 г/м³.

Для підігрівання атмосферного повітря використовують електрокалорифери, або підігрівачі, які працюють на рідкому палеві ( ВПТ-600, ТАУ-0,75, ВПТ-400 ). Необхідно відмітити, що такий спосіб інтенсифікації досушування є енергомістким, через те, що приводить до витрачання  від 30 до 40 кг. нафтопродуктів на тону сіна [5;1;3].

В останні роки, із метою зниження затрат енергії  на підігрівання повітря, розроблено ряд  пристроїв [5], які перетворюють сонячну енергію в теплову. Це дозволяє суттєво збільшити продуктивність сушильного обладнання без додаткових затрат енергії, але через низьку надійність і довговічність, ці пристрої поки ще не знайшли широкого розповсюдження.

 Технології  заготівлі пресованого сіна.

Заготівля пресованого  сіна вважається одним із прогресивних способів, який отримав широке розповсюдження в багатьох країнах світу. Наприклад, в США об’єм заготівлі такого сіна становить 90%, в Англії, Франції, ФРН – 70-80% [5;1;3].

Існує декілька технологій заготівлі пресованого  сіна, які передбачають пресування його в тюки або рулони. Кожна  з технологій включає скошування трави і рівномірне її висушування. при вологості 55...45% траву згрібають у валки і досушують до необхідної, в залежності від застосування тієї чи іншої технології, вологості.

Найбільш розповсюдженими  є технології, які передбачають висушування трави у валках до вологості 20...22 або 25...30%. В першому випадку траву з валків підбирають і пресують в тюки або рулони, які укладають на зберігання. У другому випадку траву пресують в тюки, щільність яких не перевищує 140 кг/м куб. і залишають в полі на 2...3 дні досушування [19;5;1;3].

Необхідно відмітити, що практикування таких технологій не дає добрих результатів. Прив’ялювання  трави в полі до низької вологості  призводить до збільшення тривалості заготівлі, а підбирання й пресування трави низької вологості призводить до збільшення механічних втрат, досушування тюків в полі подовжує тривалість збирання і збільшує залежність його від погоди.

При досушуванні  тюкованого сіна активним вентилюванням, траву з валків підбирають при  вологості 30...35% і пресують з щільністю 100...120 кг/м³ [5]. Досушують тюки в закритих переміщеннях ( сіносховищах ) або на відкритих площадках, використовуючи для цього теж обладнання, що і для розсипного сіна. Важливе значення при цьому має порядок формування скирти, тому що при невірному укладанні тюків повітря проходить між ними і вентилювання не дає ефекту. Сіно в тюках зігрівається й пліснявіє [5].

Цікавим є досвід заготівлі пресованого сіна в  коротких тюках довжиною 0,4...0,45 м. Щільність  пресування таких тюків не перевищує 135 кг/м³ . Тюки укладають на вентиляційну систему не впритул, а насипом. Це скорочує затрати праці на формування скирти.

Недоліком досушування  пресованого сіна є те, що вентилюється в основному, зовнішня поверхня тюків. Рух повітря в середині тюка не значний. Через це при досушуванні тюкованого сіна спостерігаються випадки появи цвілі в середині  тюків. Важко також визначити строк закінчення вентилювання штабеля й готовність його для довго тривалого зберігання [5;3].

Останнім часом  розповсюдження одержала заготівля сіна в рулонах з використанням рулонних прес підбирачів з постійною (ПР-Ф-750) і змінною (ПРП-1,6) камерою пресування. Переваги цієї технології перед заготівлею сіна в тюках заключають ся в більш повній механізації заготівлі, зниженні затрат праці й собівартості. Рулонні преси простіші за конструкцією і менш енергомісткі, ніж поршневі [5]. Стримуючим фактором більш широкого розповсюдження технології заготівлі сіна в рулонах, є низька вологість (17...22%) трави що пресується. Формування рулонів із сировини, вологість якої перевищує вказану межу, призводить до зниження кормової цінності сіна. Пов’язане це з тим, що досушити активним вентилюванням траву спресовану в рулони на обладнанні яке використовується для досушування розсипного або спресованого в тюки сіна є практично неможливим [5].