Celem pracy jest empiryczne oszacowanie jednostkowej mocy efektywnej, odniesionej do masy mokrej i suchej substancji, potrzebnej do cięcia pędów wybranych rodzajów roślin energetycznych przeznaczonych na fermentację beztlenową do produkcji biogazu. W badaniach wykorzystano materiał roślinny topinambura, rdestowca sachalińskiego, ślazowca pensylwańskiego, palczatki Gerarda, miskanta olbrzymiego, prosa rózgowatego i spartiny preriowej. Pędy roślin rozdrabniano w sieczkarni wyposażonej w czujniki do pomiaru prędkości obrotowej i momentu obrotowego na WOM ciągnika oraz ciśnienia i natężenia przepływu oleju w układzie hydraulicznym napędu adaptera i zespołu walców wciągająco-zgniatających. Rozdrobniony materiał scharakteryzowano przez podanie wilgotności (70,70-85,07%) i średniej geometrycznej wymiaru cząstek (5,08-10,40 mm), które były statystycznie istotnie zróżnicowane, mimo że rośliny zbierano w tym samym czasie (koniec czerwca) i rozdrabniano w porównywalnych warunkach funkcjonalnych sieczkarni. Stwierdzono, że jednostkowa moc efektywna, odniesiona do masy mokrej i suchej substancji, potrzebna do cięcia materiału była zależna od gatunku rośliny i wilgotności. Najmniejsza jednostkowa moc efektywna była potrzebna do cięcia topinambura (2,69 kJ*kg-1). Charakteryzowała się ona również najmniejszą dyspersją, co pozwala na zastosowanie ciągnika o najmniejszym zapasie mocy silnika. Podczas cięcia spartiny preriowej zapotrzebowanie na moc tego rodzaju było niemal dwukrotnie większe (4,80 kJ*kg-1).
EN
The purpose of the work is to empirically estimate unit effective power referred to wet and dry mass required to cut roots of the selected energy plants for anaerobic digestion for biogas production. The following plant materials were used for research: topinambour, giant knoweed, Virginia mallow,Gerard cymbopogon, giant miscanthus, switchgrass and spartina pectinata. Plant roots were cut in a chaff-cutter equipped with a sensor for measuring rotational speed and turning moment at the tractor PTO and for measuring pressure and intensity of oil flow in a hydraulic system of an adapter drive and a pulling and crushing shafts unit. Cut material was characterised by determining moisture (70, 70 -85,07%) and geometric mean of fractions dimension (5,08-10,40 mm), which were statistically considerably different, although plants were collected at the same time (the end of June) and were cut in comparable functional conditions of a chaff-cutter. It was determined that unit effective power, referred to mass of wet and dry substance, required to cut material depended on plant species and moisture. The lowest unit effective power was necessary to cut topinambour (2,69 kJ*kg-1). It was also characterised by the lowest dispersion, which allowed to use a tractor of the lowest power stock of an engine. Demand for this kind of power was almost two times higher during cutting spartina pectinata (4,80 kJ*kg-1).
Celem pracy było opracowanie charakterystyk rozdrobnionej biomasy z roślin energetycznych zbieranych w dwóch fazach rozwojowych z przeznaczeniem do produkcji kiszonki i następnie biogazu. W badaniach wykorzystano materiał roślin spartiny, miskanta, ślazowca i rdestowca zebrany pod koniec czerwca i na początku października, który pocięto w sieczkarni toporowej. W tych dwóch stanach wymiary cząstek rozdrobnionego materiału rdestowca i ślazowca zmniejszyły się, a miskanta i spartiny zwiększyły, mimo że wilgotność roślin w pierwszym terminie zbioru była większa i wynosiła średnio 74,5%, a w drugim mniejsza - 59,5%. Rozkłady wymiarów cząstek charakteryzowały się prawostronną asymetrią i były umiarkowanie platokurtyczne. Największą asymetrią i skoncentrowaniem charakteryzowały się rozkłady wymiarów cząstek spartiny, a dla pozostałych roślin charakterystyki były zbliżone. Zastosowanie sieczkarni z toporowym zespołem rozdrabniającym przy prędkości kątowej tarczy 104,7 s-1 i 10 nożach oraz prędkośi zasilania walców wciągająco-zagęszczających 0,82 m∙s-1 pozwoliło na uzyskanie mieszaniny o średnich wymiarach 5,1-8,2 mm. Rozkłady skumulowane aproksymowane modelem Rosina-Rammlera-Sperlinga-Bennetta wykorzystano do predykcji oddzielenia ilości materiału po cięciu spełniającego wymagania wymiarów cząstek do produkcji biogazu i stwierdzono, że zastosowanie sita o wymiarze oczek 15 mm lub 10 mm pozwoliłoby na wydzielenie mieszaniny w ilości, odpowiednio 0,4-4,5% lub 2,6-21,9% początkowej biomasy do ponownego rozdrobnienia.
EN
The aim of this study was to develop the characteristics of chopped biomass of energy plants harvested in the two phases of growth for the production of silage and then biogas. In the investigation plant material of spartina, miscanthus, Virginia mallow and polygonaceous was; the material was harvested in late June and early October by means of a flywheel forage harvester. In these two stages the particle sizes of polygonaceous and Virginia mallow chopped material decreased and those of miscanthus and spartina increased, although the moisture content of plants in the first period of harvest was larger and averaged 74.5%, and in the second it was lower - 59.5%. The particle size distributions were characterized by a right-hand asymmetry and were moderately platokurtoic. The spartina particle size was characterized by the greatest asymmetry and concentration and for other plants the characteristics were similar. The use of forage harvester with flywheel unit at angular velocity of 104.7 s-1 and 10 knives and a feedroller with the speed of 0.82 m∙s-1 made it possible to obtain a mixture of medium size 5.1-8.2 mm. Cumulative distributions approximated by a Rosin-Rammler-Sperling-Bennett model were used to predict the separation of material after cutting which meets requirements of the particle size for biogas production and it was found that the use sieves with an opening of 15 mm or 10 mm would allow for the separation of the mixture in the amount of 0.4-4.5% or 2.6-21.9% of initial biomass for re-shredding.
Przedstawiono sposób formowania minisilosów z rozdrobnionej kukurydzy w warunkach laboratoryjnych z wykorzystaniem prasy o napędzie ręcznym. Kiszonkę z trzech odmian kukurydzy w tak przygotowanych silosach poddano ocenie jakościowej. Wykonano analizę podstawową składu chemicznego, oznaczono frakcje włókna oraz zawartość kwasu mlekowego, octowego i masłowego. Uzyskane wyniki badań porównano z wynikami otrzymanymi przez innych badaczy. Stwierdzono, że kiszonka sporządzona w formie minisilosów charakteryzowała się dobry-mi parametrami jakościowymi.
EN
Paper described the method of preparing mini-silos from maize plants chopped under laboratory conditions with the use of a hand driven press. Silages from three maize cultivars were evaluated in aspect of their quality. Basic chemical composition was analysed. The fibre fractions, contents of lactic, acetic and butyric acids were determined. Results of investigations were compared with the results obtained by the other scientists. It was stated that the silage prepared in mini-silos form was characterized by good qualitative parameters.
Przeprowadzono badania stacjonarne przyczepianej sieczkarni polowej wyposażonej w toporowy zespół tnący, których celem było określenie wpływu wielkości szczeliny roboczej zawartej pomiędzy płytką denną a łopatkami rzutnika na wskaźniki jakościowe materiału roślinnego kukurydzy i energetyczne toporowego zespołu rozdrabniającego. Wpływ wielkości szczeliny na rzeczywistą długość roślin, współczynnik nierównomierności sieczki oraz pracę jednostkową okazał się nie istotny statystycznie oraz wysoce istotny na wskaźnik rozdrobnienia ziaren kukurydzy i zapotrzebowanie na moc efektywną zespołu rozdrabniającego. Przy porównywaniu efektów rozdrabniania ziaren i długości roślin można stwierdzić, że wpływ szczeliny roboczej na rozdrobnienie ziaren był znacząco większy niż wpływ na rozdrabnianie roślin.
EN
The aim of this research was to estimate the influence of the working clearance between the thrower paddles and the bottom plate on plant material quality and energetic indexes of the pulled forage harvester with the flywheel chopping unit. It was found the influence of the working clearance on the real chaff and the chaff length irregularity coefficient did not statistically significant, but on the grain chopping index and the power requirement was highly significant. Influence of the working clearance on breaking-up of grain was large majority of significant than on plant chopping.
W pracy przedstawiono wyniki badań toporowego zespołu rozdrabniającego wyposażonego w różne łopatki rzutnika. Celem badań było wyjaśnienie wpływu konstrukcji tych łopatek na wskaźniki jakościowe materiału roślinnego kukurydzy i energetyczne toporowego zespołu rozdrabniającego przyczepianej sieczkarni polowej. Wpływ konstrukcji łopatek rzutnika, który zbadano przy różnych zmiennych parametrach technicznych i eksploatacyjnych okazał się wysoce istotny statystycznie. Nie stwierdzono istotnego zróżnicowanie jedynie dla pracy jednostkowej. Najlepsze efekty zarówno cięcia roślin, jak i rozdrabniania ziaren kukurydzy osiągnięto przy zastosowaniu gładkich łopatek rzutnika z ostrą krawędzią natarcia.
EN
The paper presents results of tests performed on flywheel shredding unit equipped with various feeder beater blades. The purpose of the research was to explain the impact of design of these blades on qualitative indicators for maize vegetable material and power-related indicators for the flywheel shredding unit in an attached field flywheel cutter. The effect of feeder beater blades design, which was examined at various variable technical and operating parameters, came out to be statistically very important. No significant diversification was found only for unit operation. The best effects, both for plant cutting and maize grain shredding, were achieved when using smooth feeder beater blades with sharp hitting edge.
Celem pracy było określenie możliwości zmniejszenia obciążeń energetycznych toporowego zespołu rozdrabniającego stosowanego w sieczkarni polowej przez redukcję częstotliwości cięcia i zastosowanie dodatkowych elementów wspomagających rozdrabnianie roślin kukurydzy. Stwierdzono, że zmniejszenie częstotliwości cięcia przez zmniejszenie liczby noży było korzystniejsze niż przez zmniejszenie prędkości obrotowej tarczy nożowej. Redukując częstotliwość cięcia i stosując dodatkowe elementy rozdrabniające w postaci cepowej płytki dennej i gładkich łopatek rzutnika z ostrą krawędzią natarcia osiągnięto znaczące zmniejszenie obciążeń energetycznych i poprawiono strukturę rozdrobnionych ziaren i innych cząstek roślin kukurydzy. Bardzo dobry efekt pracy zespołu osiągnięto przez zastosowanie szczeliny roboczej o kształcie klina.
EN
The aim of this research was to estimate the possibility of reduction energetic loading of flywheel chopping unit used at forage harvester by reduction of cut frequency and use of additional elements that assist in chopping of corn plants. It was found that decreasing cut frequency by decreasing number of knives was more useful advantage that then by decreasing rotational speed of knife disc. Reducing of cut frequency and use of assist-chopping elements as bottom beater plate and thrower paddles of plain surface and sharp working edge reached significantly reduction of energetic loading and improved structure of grain breaking-up and other particles of corn plants. To use of working clearance in wedge shape was very good of chopping unit working effect.
Celem pracy było określenie wpływu dodatkowych elementów wspomagających rozdrabnianie roślin na nakłady energetyczne, poniesione przez toporowy zespół tnący sieczkarni polowej wyposażony w dodatkowe elementy robocze. Opracowano model teoretyczny do określenia zapotrzebowania mocy efektywnej zespołu tnącego z dodatkowymi elementami roboczymi. Struktura modelu odzwierciedla zidentyfikowane zjawiska (w tym również nowe), związane z cięciem roślin przez noże zespołu tnącego, odrzuceniem odciętych roślin na powierzchnię obudowy zespołu, które było wspomagane przez listwy promieniowe, tarciem na tej powierzchni obudowy oraz na powierzchni karbowanych płytek dennych, ściskaniem cząstek roślin w szczelinie roboczej między płytką denną a łopatkami rzutnika oraz wyrzutem sieczki do kanału wyrzutowego sieczkarni polowej.
EN
The purpose of the work was to determine the impact of extra elements supporting plant shredding on expenditure of power from flywheel cutting unit in field chaff cutter, equipped with additional working elements. A theoretical model was developed for the purposes of determining effective power demand of cutting unit with extra working elements. The model structure reflects identified phenomena (including new ones too) related to: plant cutting by cutting unit knives, rejection of cut off plants onto the unit housing surface (supported by radial strips), friction on this housing surface and on the surface of corrugated bottom plates, squeezing of plant pieces in a working gap between bottom plate and feeder beater blades, and chaff ejection to field chaff cutter ejection conduit.
Celem badań było określenie wpływu zastosowania dodatkowych elementów roboczych wspomagających pracę toporowego zespołu tnącego sieczkarni polowej na poprawienie jakości pociętej kukurydzy. Badaniom poddano różne konstrukcje listew promieniowych, płytki dennej oraz łopatek rzutnika, których wzajemne ustawienie tworzyło regulowaną szczelinę roboczą. Najlepsze poprawienie jakości pociętej zielonki osiągnięto przy zastosowaniu cepowej płytki dennej i gładkich łopatek rzutnika z ostrymi krawędziami natarcia pracujących przy najmniejszej szczelinie roboczej.
EN
The purpose of the research was to determine the impact of introducing extra working elements to support operation of a flywheel cutting unit in a field cutter on cut corn quality improvement. The tests covered various designs of radial bars, bottom plate and feeder beater vanes, which positions in relation to each other formed an adjustable working gap. The highest cut green forage quality improvement was attained using a beater plate type bottom plate and smooth feeder beater vanes with sharp working edges, operating at smallest working gap.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.