авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации ...»

-- [ Страница 2 ] --

В силу названных причин целесообразнее располагать дозирующие уста новки над сборным конвейером. При этом объем бункера станет минималь ным, материал в нем не слеживается, а следовательно, будет обеспечена устойчивая подача его на сборный транспортер. Такая компоновка установок не вызывает нарушений дозации корма подающими транспортерами и значи тельно улучшает условия смесеобразования, обслуживания, переналадки и контроля за работой дозаторов.

Тем не менее, несмотря на очевидное преимущество такой компоновки дозирующих устройств, она не всегда может быть реализована. Так, например, при приготовлении полнорационных кормовых смесей с использованием объ емистых компонентов практически невозможно подать все дозированные ком поненты непосредственно на сборный транспортер. В таких случаях приме няют питатели различных типов.

Дозирующие устройства для ввода кормовых микродобавок, микроудоб рений и других микрокомпонентов в соответствующих технологических ли ниях приготовления полидисперсных материалов должны устанавливаться только непосредственно над сборным транспортером. Установка их в стороне от последнего и применение питателей не допускаются. Причем дозированные микрокомпоненты должны подаваться непрерывно и равномерно распреде ляться по всей ширине сборного транспортера. Только в этом случае может быть обеспечено хорошее их перемешивание с основными компонентами в поточных технологических линиях. Особенно важным является это требова ние для тех процессов, в которых используются влажные, липкие компоненты.

Взаимоувязка параметров барабанных дозаторов со сборными транспортерами Третья фаза процесса дозирования – фаза выдачи материала – не влияет на качественные показатели работы дозатора. Однако на качество конечного продукта влияние схемы выдачи компонента дозатором может быть ощути мым.

Как бы ни был точен дозатор, выданная им масса материала в каждое мгновение есть величина переменная, изменяющаяся по тому или иному зако ну. Кроме так называемых закономерных (постоянных) колебаний выходящего из дозатора потока корма возникают и случайные его отклонения, вызванные, например, изменением условий на входе в дозатор (зависанием корма в бунке ре, местными его уплотнениями, изменением влажности и т.п.). Все факторы, зависящие от конструктивных параметров дозаторов, обусловливают законо мерные колебания.

Изучению дозирования с помощью разных устройств посвящено большое число работ. Однако этот процесс исследовали вне связи с последующими технологическими операциями, такими как транспортирование и смешивание.

Установлено, что если параметры дозатора не увязаны с параметрами сборно го конвейера, обеспечить подачу равномерного непрерывного потока материа ла в смеситель нельзя. Следовательно, при анализе работы системы «дозатор – сборный транспортер – смеситель» необходимо учитывать не только законо мерные и случайные факторы изменения потока, обусловленные тем или иным устройством, но и дополнительные закономерные факторы, связанные с взаимным расположением машин и увязкой конструктивных и кинематиче ских параметров этой системы.

Поточные линии дозирования и смешивания в настоящее время состав ляют и рассчитывают исходя из условия совместной работы отдельных ма шин, согласованности их по производительности. При этом производитель ность машин, занятых на последующей операции, должна быть больше, чем на предыдущей [2]:

i q q i 1 i 1, i (1) ij ij i j i 1 i где qi – возможная или заданная производительность главной или вспомога тельной поточной линии (т/ч или т/смену);

i – коэффициент использования рабочего времени машины с учетом про стоев по технологическим и организационным причинам;

j – порядковый номер машины, занятой на определенной операции (j = 1, 2, 3,..., п);

i – номер операции;

П – число машин, занятых на операции.

Соблюдение условия (1) при проектировании поточных линий необходи мо и достаточно только для организации синхронной непрерывной работы машин. Но это условие не характеризует поток обрабатываемого материала в определенные промежутки времени, а следовательно, не отражает влияния конструктивных особенностей и взаимного расположения машин и оборудо вания на качество конечной продукции. Покажем это на примере главной по точной линии производства полнорационных смесей, которая завершает пре вращение исходного сырья в готовый продукт.

Главная линия включает в себя участки дозирования и смешивания. Для дозирования сыпучих компонентов применяют, в основном, барабанные доза торы, винтовые или шнековые, дозаторы с вращающимся скребком и тарель чатые [3].

Производительность первых двух дозаторов регулируют, как правило, из менением угла поворота барабана или шнека (кулисным приводом), реже – изменением частоты вращения, дозаторов с вращающимся скребком – измене нием высоты скребка, чаще – изменением частоты его вращения, тарельчатых дозаторов – путем изменения высоты подвижного патрубка над тарелью.

Многие известные схемы агрегатов и цехов по приготовлению комбикор мов, тукосмесей и других полидисперсных материалов предусматривают по ступление компонентов после дозатора непосредственно на сборный (ленточ ный, скребковый или винтовой) транспортер, который подает его в смеситель непрерывного действия. Далее готовый продукт идет в бункера готовой про дукции или в транспортные средства.

Пусть после барабанного дозатора корм поступает на сборный ленточный транспортер. При этом, если скорость ленты велика, то между порциями, выда ваемыми дозатором, будет разрыв (рису нок 13а), то есть будет нарушена непре рывность потока. При малой скорости ленты порции корма будут в той или иной степени перекрывать друг друга (рисунок 13б). Такая несогласованная работа доза тора и сборного транспортера приводит к ухудшению качества смеси, так как тол щина слоя корма в каждом сечении пото ка неодинакова, а следовательно, неоди Рисунок 13 – Схема укладки материала на ленту транспортера наково количество того или другого ком скребковым питателем понента в том же сечении.

Параметры барабанного дозатора и ленточного транспортера необходимо подобрать таким образом, чтобы каждая последующая порция, выдаваемая до затором, укладывалась за предыдущей без перерыва и без перекрытия (рисунок 13в). Это условие будет выполнено, если скорость ленты Vл b / T, (2) где b – ширина барабана (для ДП-1 ширина b = 800 мм);

T – время выдачи дозатором одной порции;

T t1 t 2, (3) где t1 – время поворота барабана на угол при постоянной угловой скорости, t1 / ;

(4) t2 – время падения материала на ленту конвейера, t2 2h / q, (5) где h – расстояние от оси барабана до ленты.

Подставив t1, t2 из (4) и (5) в (3), а затем полученное выражение в (2), определим необходимую скорость ленты сборного транспортера:

b V. (6) / 2h / q Рассуждая аналогичным образом, можно найти соответствующую ука занному условию частоту вращения Пшн винтового сборного транспортера:

b 2h / q, (7) S где hшн – расстояние от оси барабана до оси шнека;

Sшн – шаг шнека.

Однако практически менять параметры сборного транспортера (ленточ ного, скребкового пли винтового) не представляется возможным, так как он рассчитывается на максимальную производительность агрегата или цеха, где количество дозирующих устройств определяется количеством компонентов.

Поэтому целесообразно подбирать параметры каждого дозатора в отдельно сти, с учетом параметров сборных транспортеров.

Так, для дозаторов типа ДП-1, подающих дозированный материал на лен точный транспортер, целесообразнее всего подобрать угловую скорость вра щения барабана из выражения:

.

2h b / V q Для подающих материал на шнековый сборный транспортер – из выра жения:

.

2h S n / b q Таким образом, нами получены выражения, использование которых поз волит обеспечить непрерывную укладку порций материала на ленточный, скребковый и винтовой транспортеры. При этом имелось в виду, что за каж дый поворот барабана на один и тот же угол количество подаваемого компо нента будет одинаковым. Однако это, как будет показано ниже, не так. Для по лучения качественного конечного продукта, как уже отмечалось, необходимо обеспечить укладку компонента не только непрерывным, но и равномерным слоем.

Установка тарельчатых дозаторов с вращающимися рабочими органами над сборным транспортером Особенность дозатора с вращающимся рабочим органом, например скребком, состоит в том, что выдаваемый поток материала (строго определен ной формы и размеров) сходит с неподвижного диска (тарелки) не в одном ме сте, как у известных тарельчатых дозаторов, а постоянно перемещается по пе риферии диска с частотой, равной частоте вращения скребка. Эта особенность обусловливает наличие при выходе корма из конусной части дозатора так называемого фокусного расстояния F (рисунок 14). При этом, если рабочая ветвь ленты сборного транспортера расположена выше или ниже фокусного расстояния, то корм на ней укладывается в виде циклоид с разными характе ристиками (рисунок 14б). И хотя сечение потока материала по всей длине лен ты одинаково, количество его на различных участках конвейера будет разным, например, на участках а и а' оно отличается в 2,5–3,0 раза [4, 5].

Чтобы получить прямую полоску до зируемого корма на ленте, последнюю необходимо помещать на расстоянии F от нижней части конуса. Фокусное расстояние F R tg gR 2 /( 2Vk2 cos ), (8) где R – радиус выпускного отверстия кону са дозатора;

– угол конуса;

Vk – скорость схода материала с конуса.

Vk 2 g (sin f cos ) L Vн2, где f – коэффициент трения корма о стенку конуса;

L H / sin – длина образующей ко нуса;

Рисунок 14 – Схема укладки материала на ленте конвейера Vн – начальная скорость движения мате дозаторами с вращающимся риала по стенке конуса (для доза скребком торов с вращающимся скребком Vн можно принять равной нулю).

Таким образом, высоту установки дозаторов с вращающимся скребком над сборным транспортером следует определять по формуле (8). Выполнение этих условий обеспечивает непрерывную прямолинейную укладку компонен тов на сборный транспортер, создает предпосылки для образования смеси и получения конечных продуктов более высокого качества.

В практических условиях, строго говоря, физико-механические свойства многих компонентов с течением времени изменяются. Бывает необходимость использования одного и того же дозатора для дозирования различных материа лов в заданном технологическом процессе. Все это влияет на фокусное рассто яние (Р). Поэтому конструкция дозатора должна предусматривать возможность регулирования этого расстояния, не изменяя положения самого дозатора. С этой целью нами предложены два устройства. Первое (рисунок 15) представляет со бой собирающий конус дозатора, выполненный с возможностью вертикального перемещения его относительно корпуса и соединенный с помощью телескопи ческого патрубка непосредственно со сборным транспортером.

Второе техническое решение (а.с. № 688826) представлено на рисунке 16.

Оно предназначено для случаев, когда дозирующая установка расположена в стороне от сборного транспортера или смесителя и для подачи дозированного материала необходимо применить какой-либо из питателей. Работа устройств видна на рисунках.

Тарельчатые дозаторы обеспечивают выдачу дозированного материала на сборный транспортер равномерным и прямолинейным потоком. Поэтому вза имоувязки их параметров не требуется.

1 – бункер;

2 – дозатор: 3 – собирающий 1 – бункер;

2 – дозатор;

3 – питатель;

конус;

4 – сборный транспортер 4 – винт регулировочный Рисунок 15 – Схема обеспечения Рисунок 16 – Схема обеспечения требуемого фокусного расстояния требуемого фокусного расстояния с помощью подвижного с помощью питателя, выполненного с собирающего конуса возможностью перемещения по высоте Шнековые дозаторы характеризуются пульсирующей выдачей материала.

Поэтому взаимоувязка их параметров с параметрами сборных транспортеров необходима. В связи с тем, что шнековые дозаторы одновременно использу ются и как дозаторы, и как питатели, этот вопрос будет рассмотрен ниже (при рассмотрении взаимоувязки параметров винтового питателя и сборных транс портеров).

Особенности работы скребковых транспортеров и питателей.

Взаимоувязка их параметров Скребковые транспортеры применяют в сельском хозяйстве для переме щения зерна, корнеплодов, навоза, силосной массы, комбикормов, сена, соло мы и др. Они часто входят в состав механизмов сельскохозяйственных машин.

Транспортер состоит из цепного тягового органа с прикрепленными к нему скребками, которые при движении тягового органа проталкивают груз по желобу от места загрузки в сторону разгрузочного устройства. У скребково планчатого транспортера роль скребков выполняют планки.

Скребковые транспортеры бывают одно- и двухцепные;

горизонтальные и наклонные;

с верхним и нижним желобом;

порционного волочения, у которых груз располагается вдоль пути транспортирования порциями, и сплошного во лочения, то есть с непрерывным слоем груза.

В транспортерах порционного волочения сыпучий груз, находящийся пе ред скребком, задерживается трением о днище стенки желоба, выжимается вверх, выпучивается и ссыпается по откосу впереди скребка, образуя с гори зонтом угол естественного откоса (рисунок 17).

Если количество груза перед скребками увеличивать, то он будет ссы паться не только вперед, но и переваливаться через скребок назад, что умень шит производительность транспортера. Иначе располагается перед скребком малосыпучий и кусковой груз, у которого подвижность частиц меньше. Он пе ремещается более монолитной массой, и количество его перед скребком может быть значительно больше, чем в случае транспортирования легкосыпучих гру зов. Поэтому коэффициент заполнения желоба малосыпучим и кусковым гру зом обычно больше, чем легкосыпучим.

Под воздействием скребка на связный материал сдвиг проис ходит по нескольким плоскостям в зависи мости от связности, первоначальной дли ны призмы волочения и степени заполнения желоба. Перемещение частиц неоднородного материала внутри призмы волочения может быть самым разнообразным и за висит от физико механических свойств транспортируемого а – порционного волочения;

б – сплошного волочения материала и поверх ности желоба.

Рисунок 17 – Схема перемещения материала скребковым транспортером У скребковых транспортеров сплошного волочения цепи и скребки полностью погружены в массу груза, а поэтому при движении тягового органа происходит сдвиг по желобу всей массы находящегося в нем груза.

Перемещение всей массы груза, находящегося в желобе, возможно только тогда, когда коэффициент трения частиц груза друг по другу больше коэффи циента трения груза о стенки и днище желоба.

Количество скребков у транспортера сплошного волочения значительно больше, чем у того же транспортера порционного волочения (рисунок 17б). За счет этого повышаются мертвая масса транспортера, расход энергии и износ цепи желоба.

Для того чтобы перемещение насыпных грузов происходило без дополни тельных сопротивлений, необходимо шаг скребковых транспортеров выбирать равным зоне распространения рабочих давлений.

1 m 2 h, mf p fh1 1 2n h S min m1 2n f mf где h – высота материала в желобе;

f – коэффициент трения материала о стенки и днище желоба;

m – коэффициент подвижности перемещаемого материала;

m 1 2 f1 f 2 f 1 f12, где f1 – коэффициент внутреннего трения;

f – коэффициент сопротивления сдвигу;

p – давление скребка на перемещаемый материал;

F p, bh где F1 – суммарное сопротивление сил трения материала о стенки и дно желоба;

b – ширина скребка;

F1 B1 Hf (1 2n), где B – ширина желоба;

1 – коэффициент заполнения желоба;

H – высота желоба;

– плотность материала;

n – коэффициент бокового давления материала;

n.

1 2 f1 f 2 f12 1 f1 f f Из сказанного выше следует, что работа скребковых транспортеров в об щем случае характеризуется порционностью волочения транспортируемого материала и перемешиванием его частиц относительно друг друга.

Первая особенность – порционное волочение материала – обусловливает прерывистость потока, вторая – перемещение частиц относительно друг друга – вызывает расслоение (самосортирование) компонентов. То и другое отрица тельно сказывается на качестве приготовляемого полидисперсного материала.

Поэтому требуется взаимоувязка параметров скребковых транспортеров и остального оборудования технологической линии и обоснование взаимного расположения их с целью обеспечения подачи компонентов неразрывным и равномерным потоком, исключающим явление самосортирования материала.

Поставленная цель может быть достигнута, вероятно, двумя решениями.

Первое – параметры скребкового транспортера выбраны таким образом, чтобы обеспечивалось перемещение материала по желобу сплошной лентой. Тогда, очевидно, взаимное расположение данного транспортера, например, относи тельно сборного транспортера в этом случае не имеет большого значения.

Второе решение состоит в том, чтобы путем специального взаимного расположения скребкового транспортера с другим оборудованием технологи ческой линии обеспечить равномерную и непрерывную подачу компонента на сборный транспортер.

В зависимости от принятой технологической схемы приготовления поли дисперсных материалов скребковый или любой другой транспортер может быть использован или как транспортер, или как питатель.

Выше было показано, что, в принципе, можно подобрать такие параметры скребкового транспортера, которые обеспечат перемещение материала нераз рывным потоком. Но это возможно только для определенной постоянной про изводительности. В случае применения скребкового транспортера в качестве питателя, например при его установке после бункера-дозатора, производи тельность питателя не будет постоянной. Она будет соответствовать произво дительности дозатора, которая регулируется на заданную величину в каждом конкретном случае, в зависимости от выполняемого рецепта полидисперсного материала. Следовательно, путем выбора определенных параметров питателя добиться перемещения материала неразрывным и равномерным потоком не представляется возможным, так как при малейшем изменении производитель ности питателя относительно номинальной перемещение материала будет осуществляться порциями.

Таким образом, остается рассмотреть возможность обеспечения подачи материала скребковым питателем на сборный транспортер (скребковый или ленточный) или непосредственно в смеситель непрерывного действия нераз рывным и равномерным потоком путем определенной взаимоувязки их пара метров или специального взаимного расположения, или путем изменения кон струкции выгрузной части питателя.

Рассмотрим наиболее типичные варианты применения скребковых пита телей в технологических схемах приготовления полидисперсных материалов.

1. Подача дозированного материала от бункера-дозатора на сборный скребковый транспортер.

2. Подача дозированного материала от бункера-дозатора на сборный лен точный транспортер.

3. Подача дозированного материала в смеситель непрерывного действия.

Скребковый питатель – скребковый сборный транспортер. Рассматривая первый вариант, следует оговориться, что материал из дозатора поступает на скребковый питатель непрерывным и равномерным потоком и укладывается на днище в виде прямой ленты, которая при взаимодействии со скребком фор мируется в равномерные порции. Затем транспортируемый питателем матери ал порциями сбрасывается на сборный скребковый транспортер, подающий далее все поступающие на него компоненты в смеситель непрерывного дей ствия (рисунок 18).

Параметры скребкового питателя и скребкового сборного транспортера должны быть взаимоувязаны таким образом, чтобы в порциях материала перед каждым скребком последнего обеспечивалось наличие строго определенного количества компонента, подаваемого питателем. При этом одновременно яв ление самосортирования материала становится неощутимым: оно не будет оказывать заметного влияния на конечный продукт вследствие относительной малости порций.

Время T перемеще ния материала скребком сборного транспортера на расстояние одного ша га Sсб:

S сб Т.

Vсб Время T перемеще ния материала скребком питателя на расстояние одного шага Sп:

S n, Рисунок 18 – Схема подачи материала Vn скребковым питателем на сборный где Vсб, Vп – скорость пе скребковый транспортер ремещения скребка соответственно, м/с.

Для того чтобы в каждое межскребковое пространство сборного транс портера подавалось питателем одинаковое количество компонента, необходи мо выполнить условие:

S сб S n, Vсб Vn S S откуда Vсб Vn сб или Vn Vсб n ;

Sn S сб V V S сб S n сб или S n S сб n.

Vсб Vn На рисунке 19а представлены схемы укладки порций ма териала скребковым питателем на сбор ный скребковый транспортер, пара метры которых не взаимоувязаны меж ду собой. Как видно из рисунка, в каж а – при невзаимоувязанных параметрах;

дом межскребковом б – при взаимоувязанных параметрах объеме сборного транспортера нахо Рисунок 19 – Схема укладки порций дится отличное от материала скребковым питателем на сборный скребковый транспортер соседнего количество материала, независимо от первоначальной синхронно сти включения обоих устройств.

На рисунке 19б показаны схемы укладки порции скребковым питателем на сборный скребковый транспортер, параметры которых взаимоувязаны по приведенным выражениям. В данном случае, независимо от первоначальной синхронности включения устройств, в каждое межскребковое пространство попадает одно и то же количество компонента (по 2 единицы).

Скребковый питатель – ленточный сборный транспортер. При подаче дозированного материала скребковым питателем на сборный ленточный транспортер в общем случае возможны три схемы укладки порций материала на него: порции укладываются с разрывом одна от другой (рисунок 13а), с ча стичным перекрытием или частичным наложением соседних порций друг на друга (рисунок 13б) и непрерывным и равномерным слоем (рисунок 13в).

Первая и вторая схемы укладки порций материала скребковым питателем на ленточный транспортер приводят к ухудшению качества приготовляемого полидисперсного материала, так как при этом толщина слоя корма, а следова тельно, и количество его в каждом сечении потока неодинаково. Эти схемы являются следствием несогласованности конструктивных и режимных пара метров совместно работающих транспортирующих устройств.

Параметры скребкового питателя и ленточного сборного транспортера должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить укладку порций ма териала на ленту транспортера неразрывным и равномерным потоком.

Это условие будет выполнено, если скорость ленты транспортера будет равна b V n, T где bn – ширина скребков питателя, м;

Tпод – время укладки одной порции материала на ленточный транспортер;

Т под t n t 2, где tn – время прохождения скребком питателя одного шага Sn, с, S tn n ;

Vn t2 – время падения материала на ленту транспортера, с;

t 2 2h / g, где h – расстояние от оси питателя до ленты, м;

g – ускорение свободного падения, м/с2.

Тогда S Т под n 2h / g ;

Vn bn Vл.

Sn 2h / g Vn Полученное выражение устанавливает зависимость скорости движения ленты сборного транспортера от ширины скребка, шага установки скребков, скорости передвижения и высоты установки питателя относительно транспор тера, обеспечивающих равномерную и непрерывную укладку порций матери ала на ленту.

Но в связи с тем, что на сборный транспортер обычно поступает одно временно несколько компонентов, подобрать скорость ленты, удовлетворяю щую требованию неразрывности потоков, для всех питателей не представля ется возможным. Поэтому скорость ленты сборного транспортера необходимо выбирать исходя из требуемой максимальной производительности, а скорость перемещения скребков питателей Vn выбирать для каждого конкретного слу чая по выражению Sn Vn.

bn 2h / g V Обеспечить скорость питателя, определенную по данному выражению, иногда бывает достаточно трудоемко. В таких случаях наиболее просто и де шево решается вопрос взаимоувязки параметров ленточного сборного транс портера и скребкового питателя путем установки шага скребков последнего, значение которого определяют по выражению b Sn Vn n 2h / g.

Vn Скребковый питатель – смеситель непрерывного действия. В случае ре ализации схемы, при которой скребковым питателем дозированный компонент подается непосредственно в смеситель непрерывного действия, например в ИСК-3, обеспечить непрерывную и равномерную подачу порций путем взаи моувязки каких-либо параметров этих совместно работающих устройств не представляется возможным.

Очевидно, что при такой схеме компоновки технологического оборудова ния чем меньше скорость скребков питателя, больше их шаг и меньше время пребывания материала в смесителе, тем качество приготовляемого корма будет хуже. Вместе с тем такая схема весьма эффективна с точки зрения экономии энергии, металла и уменьшения габаритов агрегатов, а следовательно, умень шения и удешевления строительной части цехов. Именно такой вариант нами реализован в кормоцехе на базе оборудования КОРК-15 в соответствии с а. с.

№ 3118106 на изобретение «Технологическая линия для приготовления рас сыпных кормов». При этом народнохозяйственный эффект от использования изобретения на одну машину составил в среднем 10 000 руб. (в ценах 1980 го да). Экономический эффект получен главным образом за счет увеличения экс плуатационной производительности оборудования и снижения энергоемкости, достигнутого за счет уменьшения длины и нагрузки сборного транспортера посредством совмещения окна выгрузного транспортера силоса (сенажа) с приемной камерой смесителя.

В данном случае мы не говорим о порционной подаче компонента в сме ситель непрерывного действия, так как речь идет о силосе, сенаже и соломе, то есть объемных и связных компонентах, процентное содержание которых в рецепте обычно велико, и поэтому перемещение их скребковым питателем осуществляется неразрывным слоем, высота которого значительно превышает высоту скребков.

Совершенно иное дело, когда скребковый питатель осуществляет подачу сыпучего компонента непосредственно в смеситель. Здесь порционность по дачи неизбежна. И если глубже проанализировать процесс приготовления по лидисперсных материалов, то увидим, что наиболее концентрированные и до рогие компоненты вводят в смеси в небольших количествах. Эта особенность увеличивает порционность за счет увеличения времени между подачами скребков, обусловленного тем, что для обеспечения низкой производительно сти выбирают относительно малую скорость передвижения скребков (у отече ственных питателей – от 0,25 до 0,5 м/с).

Организовать непре рывную и равномерную подачу дозированного компонента скребковым питателем в смеситель наиболее целесообразно путем простого усовер шенствования конструк ции выгрузной части пи тателя, а именно путем выполнения скоса в дни ще питателя на глубину не менее полутора шагов скребков (рисунок 20). В этом случае порция, нахо 1 – измельчитель-смеситель ИСК-3;

дящаяся перед скребком, 2 – скребковый питатель со скосом в днище разгружается в течение Рисунок 20 – Схема подачи материала времени скребковым питателем в смеситель 1,5Sn tn непрерывного действия.

Vn При этом обеспечиваются лучшие условия для смесеобразования, так как зона подачи компонента в смеситель непрерывно изменяется, в определенных, конечно, пределах.

Если размеры приемной части смесителя позволяют, то скос в днище пи тателя можно выполнять на глубину более 1,5–2 шагов скребков. Это еще в большей степени будет способствовать выравниванию потока материала и тем самым обеспечивать более высокое качество конечного продукта.

Скребковый питатель – винтовой сборный транспортер. При взаимо увязке параметров скребкового питателя и винтового сборного транспортера также исходят из того, чтобы обеспечить непрерывную и равномерную уклад ку порции материала в шнек.

Это условие будет выполнено, если скорость образования винтовой по верхности шнека Vшн будет равна (рисунок 21):

bn V ;

Sn 2hшн Т под, Vпод g где hшн – расстояние от оси питателя до оси шнека (высота падения матери ала), м;

bn V.

Sn 2b Vn g Учитывая, что на сборный винтовой транс портер, так же как на лен точный, обычно могут по даваться несколько компо Рисунок 21 – Схема подачи порций материала нентов, скорость шнека скребковым питателем в сборный винтовой следует также выбирать, транспортер исходя из требуемой сум марной производительности, и с учетом заданной скорости шнека выбирать скорость перемещения скребков питателя или шаг их установки по выраже нию:

Sn Sn Vn ;

bn bn 2b 2h V n g V g b bn 2h 2b Sn Vn n Vn ;

V n g V g V S n, где Sшн – шаг шнека, м;

nшн – частота вращения шнека, с–1.

Особенности работы винтовых транспортеров и питателей.

Взаимоувязка их параметров с параметрами сборных транспортеров Винтовыми питателями, транспортерами называют такие устройства не прерывного транспорта, у которых рабочим органом является вращающийся в неподвижном желобе (кожухе) винт. Винтовые транспортеры бывают: гори зонтальные, наклонные, вертикальные;

тихоходные и быстроходные.

В сельском хозяйстве винтовые транспортеры применяют для механиза ции погрузочно-разгрузочных работ на зерноочистительных пунктах, в кормо цехах животноводческих ферм, на складах и т.п. Часто они являются состав ными механизмами сельскохозяйственных машин.

Составными частями транспортера являются: неподвижный желоб (либо кожух) с загрузочным и разгрузочным патрубками;

приводной вал с укреплен ной на нем винтовой поверхностью, называемой шнеком;

концевые и проме жуточные (у быстроходных) подшипники приводного вала;

трансмиссия (ре дуктор или открытая передача) от источника механической энергии к привод ному валу шнека.

Кожухами винтовых транспортеров часто являются цилиндрические трубы.

В случае применения винтовых транспортеров в качестве сборных, жело ба их чаще всего изготовляют из листовой стали полуцилиндрической формы с вертикальными бортами.

Шнеки бывают следующих типов:

1) со сплошной винтовой поверхностью. Они служат для перемещения сухих, мелкозернистых и пылевидных материалов, не обладающих свойствами слеживаться;

2) ленточные, у которых винтовой поверхностью является узкая стальная полоса. Они служат для смешивания нескольких видов материала;

3) лопастные, состоящие из отдельных лопастей, прикрепленных к валу по винтовой линии. Служат для разрыхления, перемешивания и перемещения материала;

4) фасонные с вырезами на наружной кромке винтовой поверхности.

Служат для разрыхления и транспортирования материалов, обладающих свой ствами слеживания (сенажная, силосная масса и пр.).

Достоинствами винтовых транспортеров являются: простота устройства и ухода;

небольшая стоимость;

удобство промежуточной загрузки и разгрузки желоба;

отсутствие потерь груза при перемещении в закрытом желобе.

Недостатки винтовых транспортеров – истирание перемещаемых матери алов вследствие трения их о стенки желоба и винтовую поверхность шнека;

большой расход энергии, вызываемый трением и перемещением материала;

малая производительность вследствие незначительной скорости поступатель ного движения материала.

В горизонтальных и пологонаклонных винтовых транспортерах желоб шнека обычно заполняют материалом более чем наполовину, поэтому шнек перемещает материал нижней частью своих витков.

Материал, увлекаемый винтовой поверхностью шнека во вращательное движение, удерживается от вращения за счет силы тяжести и сил трения о внутреннюю поверхность желоба. Вращающийся шнек поворачивает слой ма териала (за счет сил трения) и перемещает его вдоль желоба к разгрузочному патрубку.

Одним из основных параметров винтовых транспортеров является угол подъема винтовой линии шнека.

В существующих тихоходных винтовых транспортерах шаг шнека колеб лется в широком диапазоне – от 0,5 до 2 Д (большие значения при горизон тальных транспортерах, меньшие – при наклонных). Оптимальное отношение шага к диаметру шнека для большинства сельскохозяйственных материалов находится в пределах 0,8–1,0. Сила трения перемещаемого материала о внут реннюю поверхность кожуха непостоянна в течение оборота шнека. Она из меняется в зависимости от положения материальной точки относительно наи низшей образующей кожуха примерно по синусоидальному закону. Вслед ствие этого осевая скорость материала пропорциональна изменению силы трения о поверхность кожуха. Она больше у нисходящей ветви и меньше – у сбрасывающей. Поэтому производительность выдачи материала за один обо рот восходящей и сбрасывающей ветвями шнека неодинакова: она выше у восходящей и ниже у сбрасывающей ветви. Этим объясняется пульсирующий характер выдачи материала винтовым питателем, транспортером, то есть не равномерная выгрузка материала в определенные промежутки времени.

Винтовой питатель – скребковый сборный транспортер. Пусть винто вой питатель с определенными параметрами шнека производит выдачу мате риала на скребковый сборный транспортер. Производительность его в течение оборота, как отмечалось выше, вследствие пульсирующего характера работы шнека изменяется от наименьшего значения у сбрасывающей ветви до наибольшего значения у восходящей по синусоидальному закону. При этом восходящей ветвью выдается примерно 2/3, а сбрасывающей – 1/3 производи тельности шнека за один оборот.

Очевидно, что без учета особенностей работы винтовых питателей и увязки их конструктивных и режимных параметров с параметрами скребково го сборного транспортера приготовить полидисперсный материал с заданным соотношением компонентов не представляется возможным.

Предположим, что винтовой питатель совершает 1/2 оборота за время tскр прохождения скребком пути, равного одному шагу. Тогда в одно межскребко вое пространство может быть подано примерно 2/3, а в другое – 1/3 производи тельности питателя. При этом неравномерность подачи скребковым транспор тером составит примерно 30% [6].

Если винтовой питатель за то же время совершает целое число оборо тов, то в каждое межскребковое про странство сборного транспортера бу дет подаваться одинаковое количество компонента (рисунок 22а), то есть g1 = g2 = gп.

Но если шнек за время прохожде ния скребком пути, равного одному шагу, совершает дробное число оборо тов, то порции материала в межскреб ковых пространствах сборного транс портера будут отличаться друг от дру га. Пусть за время tскр шнек совершает 1,5 оборота (рисунок 22б). Из рисунка 22 видно, что количество компонента в соседних межскребковых простран ствах неодинаково, поочередно оно принимает то большее (g1),то меньшее Рисунок 22 – Изменение количества (g2) значения. Абсолютная неравно мерность в данном случае равна раз материала в межскребковом пространстве сборного транспортера ности выдачи материала восходящей и сбрасывающей ветвями шнека за один в зависимости от числа оборотов шнека питателя или дозатора оборот.

На рисунке 22 в,г представлены варианты, когда шнек совершает 1,25 и 1,75 оборота соответственно. Здесь количество материала в межскребковых пространствах сборного транспортера оказывается попарно то большим, то меньшим. Разность между наибольшим и наименьшим значениями компонен та здесь меньше, чем в случае, представленном на рисунке 22б, и равна поло вине разности выдачи материала восходящей и сбрасывающей ветвями шнека за один оборот.

Анализируя варианты подачи винтовым питателем материала на сборный скребковый транспортер, приходим к выводу, что неравномерность распреде ления компонента в межскребковых пространствах зависит от числа оборотов шнека, совершаемых за время прохождения скребком пути, равного одному шагу. С увеличением целой части числа оборотов шнека разность между большими и меньшими значениями масс материала в межскребковых про странствах остается постоянной, а величина среднего их значения возрастает пропорционально увеличению числа оборотов шнека. В результате этого уменьшается относительная неравномерность распределения масс компонен тов в межскребковых пространствах (рисунок 23). Эта неравномерность имеет вид затухающей синусоиды с периодом, равным целому числу оборотов шне ка. Амплитуда синусоиды постепенно уменьшается с возрастанием частоты вращения.

Уменьшение диаметра шнека приводит к уменьшению пульсации выдачи материала, а следовательно, к более равномерной подаче его на сборный транспортер.

Однако решать заданный во Рисунок 23 – Зависимость прос путем увеличения частоты неравномерности распределения компонента в межскребковых вращения и уменьшения диаметра пространствах сборного транспортера шнека возможно только при созда от числа оборотов шнека Коб нии новых технологических линий на базе разрабатываемого нового оборудования. Чаще всего проектируют но вые технологические линии приготовления полидисперсных материалов с ис пользованием существующего серийного транспортного оборудования. По этому необходимо выбранный винтовой питатель с круговым или прямоуголь ным выгрузным отверстием согласовать со скребковым сборным транспорте ром таким образом, чтобы за время прохождения скребком пути в один шаг шнек совершал целое количество оборотов. Это условие обеспечит равенство порций компонентов перед каждым скребком сборного транспортера и в ко нечном итоге получение полидисперсного материала с заданным соотношени ем компонентов.

Взаимоувязка параметров винтового питателя и скребкового сборного транспортера сводится к согласованию угловой скорости шнека со скоростью и шагом скребков.

Угловая скорость шнека шн, Т где Т – время, за которое шнек совершает полный оборот.

Время Т перемещения материала скребком сборного транспортера на рас стояние одного шага Sсб:

S T сб.

Vсб Для того чтобы в межскребковое пространство сборного транспортера был подан компонент в объеме производительности питателя за один оборот, угловая скорость шнека должна быть шн.

S сб / Vсб Выполнение того же условия при нескольких оборотах будет обеспечено при угловой скорости, определяемой по n, S / V где пшн – целое число оборотов.

В процессе эксплуатации совместно работающих винтовых питателей и скребковых транспортеров нельзя допускать изменения шага скребков, а так же работы последних с поломанными или деформированными скребками.

Винтовой питатель – ленточный сборный транспортер. В отличие от скребкового сборного транспортера, который определенное время как бы накапливает в межскребковом пространстве материал, подаваемый винтовым питателем, и тем самым сглаживает неравномерность подачи, ленточный сборный транспортер принимает и мгновенно уносит поток материала в том виде, в котором он выдается питателем. Поэтому здесь увязать каким-то обра зом параметры ленточного транспортера и винтового питателя, которые бы обеспечили укладку компонента на ленту в виде прямой и непрерывной по лоски, не представляется возможным. Здесь наиболее целесообразно решать поставленную задачу путем совершенствования конструкции выгрузной части винтового питателя.

Обоснование схемы расположения оборудования в плане Обоснование схемы расположения оборудования цехов и агрегатов по приготовлению полидисперсных материалов в плане сводится к обоснованию места подачи каждого компонента на сборный транспортер, или, другими сло вами, к обоснованию очередности подачи компонентов на сборный транспор тер относительно смешивающего устройства. Надо отметить, что данный во прос является актуальным для непрерывно-поточных технологических схем с рядным расположением дозирующих и питающих устройств (рисунок 24).

В качестве критерия оценки правильности выбранной схемы может слу жить минимум энергии или работы, затрачиваемой на перемещение сборным транспортером суммы масс компонентов до смесителя.

Действительно, мощность, потребляемая всеми известными транспорте рами, зависит от длины пути транспортирования груза. Чем меньше путь его перемещения, тем меньше затрачивается энергии, и наоборот.

Критериальная функция, представляющая собой сумму энергии, затрачи ваемой на подачу всех компонентов к смесителю, имеет вид:

k Эi min, i где Эi – количество энергии, затрачиваемой на подачу к смесителю i-го компо нента.

i g M i li, где g – ускорение свободного падения;

Mi – годовой объем применения i-го компонента;

li – длина пути транспортирования сборным конвейером i-го компонента до смесителя.

Приведенная мо дель критериальной функции позволяет выбрать наиболее экономичную схему расположения обору дования в плане. За дача состоит в том, чтобы определить массы всех компонен тов, перерабатывае мых в цехе или агре 1 – смеситель непрерывного действия;

2 – сборный гатом в течение года, транспортер;

3 – дозаторы (питатели) компонентов и расположить обору Рисунок 24 – Схема расположения оборудования дование соответству над сборным транспортером ющих технологиче ских линий по убывающему значению от смесителя, то есть необходимо вы полнить условие, чтобы М1 М2 Мг... Мk.

Рассмотрим это на примере кормоцеха для приготовления рассыпных смесей для крупного рогатого скота. Годовая потребность в каждом виде кор ма определяется по формулам:

M 1 a1m1n1 a2 m2 n2... a m n ;

M 2 b1m1n1 b2 m2 n2... bn mn nn ;

......................................

M k Z1m1n1 Z 2 m2 n2... Z n mn nn, где М1, М2,..., Мk – годовое потребление различных компонентов (кормов);

m1, m2,..., mn – число животных в каждой группе;

a, b,..., Z – масса различных видов компонентов, расходуемых по макси мальному рациону на одно животное в сутки;

n1год, n2год,..., nnгод – число дней кормления группы животных тем или иным видом корма.

Если оборудование цеха используется в течение года не только по прямо му назначению (в стойловый период), но и для других целей, например для приготовления комбинированного силоса, то для составления убывающего ря да, очевидно, надо учитывать суммарную годовую выработку каждой техноло гической линии.

Аналогичным образом должны обосновываться схемы расположения оборудования в плане при проектировании цехов и агрегатов по приготовле нию прессованных и комбинированных кормов, смесей минеральных удобре ний и других полидисперсных материалов.

Однако при обосновании схемы расположения оборудования в плане кроме требования минимизации энергии на подачу к смесителю компонентов необходимо в некоторых случаях учитывать их физико-механические свой ства. Это касается, прежде всего, кормовых компонентов. Одни из них имеют повышенную влажность, другие обладают липкостью, третьи – пылимостью, способностью самосортироваться и т. д. Поэтому формирование так называе мого слоеного пирога из отдельных компонентов на сборном транспортере, то есть очередность подачи на него компонентов, должна устанавливаться с уче том их свойств. Главная цель при этом состоит в том, чтобы еще до смесителя создать наилучшие условия для смесеобразования, получения равномерной смеси. Это достижимо в том случае, если полностью будут исключены меха нические потери компонентов, до минимума сведено явление самосортирова ния. Например, в кормоцехе (типа КОРК-15) обычно готовят смесь из соломы, силоса или сенажа, корнеклубнеплодов и микродобавок. В качестве сборного транспортера применен скребковый транспортер, а в качестве смесителя – из мельчитель-смеситель ИСК-3, выгрузка смеси из которого осуществляется пневмомеханическим путем. Если представить, что на сборный транспортер сначала (по ходу движения к смесителю) будет подана сухая солома, а на нее посыпаны концентрированные корма или сухие микродобавки, то они, во первых, просыплются через солому на дно транспортера, и, попадая в зазоры между днищем и скребками, переместятся к смесителю неравномерно, не обеспечится заданное соотношение этих двух, по крайней мере, компонентов.

Во-вторых, попадая в смеситель, они будут выдуваться воздушным потоком мимо кузова раздатчика или другой накопительной емкости, то есть произой дут потери компонента. Если же на солому уложить измельченные корне клубнеплоды, а на них – сухие концкорма, микродобавки, то последние при липнут к этим корнеклубнеплодам и будут на них удерживаться до тех пор, пока на эти компоненты не поступит влажный силос или сенаж и все это не попадет в смеситель. В такой «упаковке» весь поток материала в смесителе равномерно перемешивается в поперечном сечении. При этом влажные ком поненты втираются в сухие, происходит перераспределение влаги по всему объему, приклеивание сухих частичек к увлажненным и, благодаря этому, ис ключаются потери сухих компонентов, выдерживается заданное их соотноше ние и создаются условия, исключающие самосортирование готового продукта в дальнейших технологических процессах.

Заключение Рассмотрены различные варианты (комбинации) использования скребко вых, ленточных, винтовых транспортеров в качестве питателей и сборных транспортеров;

изложены требования к взаимному их расположению, а также относительно различных дозирующих и смешивающих устройств, обеспечи вающих необходимые условия для получения качественного конечного про дукта – подачу компонентов непрерывным равномерным потоком по всей тех нологической цепочке получения многокомпонентных смесей;

приведены формулы, позволяющие увязать конструктивные и кинематические параметры упомянутого оборудования.

19.07. Литература 1. Степук, Л.Я. Механизация получения и применения многокомпонентных сельскохозяй ственных материалов / Л.Я. Степук. – Минск: Ураджай, 1990. – 311 с.

2. Сыроватко, В.И. Программа и методические рекомендации по созданию цехов и поточных линий для приготовления комбикормов в хозяйствах / В.И. Сыроватко, И.С. Марычева. – М.: ВИЭСХ, 1973. – С. 9.

3. Степук, Л.Я. Цех по производству комбикорма в условиях хозяйства / Л.Я. Степук, А.Д. Се лезнев, Е.Н. Михасенок // Корма. – 1973. – С. 30-31.

4. Дозатор сыпучих кормов: а.с. 1212393 СССР, А01 К5/02, G01 F 11/00 / Л.Я. Степук, И.М. Ла боцкий, К.А. Сивакова;

ЦНИИМЭСХ. – Опубл. 23.02.86. // Открытия. Изобрет. – № 7.

5. Дозатор измельченных грубых кормов: а.с. 1142075 СССР, А01 К5/00 / Л.Я. Степук, И.М. Лабоцкий, А.Д. Селезнев, Р.П. Гашка;

ЦНИИМЭСХ. – Опубл. 28.02.85. // Открытия.

Изобрет. – № 8.

6. Сыманович, В.С. Исследование и обоснование параметров шнековых дозаторов для разда чи комбикормов на молочно-товарных фермах КРС: дис. … канд. техн. наук / В.С. Сыма нович. – Минск, 1974. – 214 л.

7. Степук, Л.Я. Механизация дозирования в кормоприготовлении. – Минск: Ураджай, 1986. – 152 с.

УДК 631.22.018.001 О РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ В.В. Голдыбан, БЕСПОДСТИЛОЧНОГО Л.Я. Степук, П.П. Бегун ПОЛУЖИДКОГО (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации НАВОЗА сельского хозяйства», г. Минск, Республика Беларусь) Введение Физико-механические свойства полужидкого бесподстилочного навоза играют важную роль при разработке новых и совершенствовании существую щих средств механизации для их внесения. Характеристики, отображающие реологические свойства навоза, являющегося объектом или средой для работы подающих и распределяющих устройств машин, ложатся в основу их расчета.

Бесподстилочный навоз является полидисперсной системой, состоящей из сухого вещества, тонкодисперсных частиц и газов. При содержании сухого вещества более 8% бесподстилочный навоз называют полужидким. Сухое ве щество представлено твердыми частицами различных размеров, находящими ся в виде суспензий и частично в коллоидном состоянии. Все растворенные соли и низкомолекулярные органические соединения находятся в молекуляр но-дисперсном состоянии.

Полидисперсность определяет реологические свойства навоза (предель ное сопротивление сдвигу и вязкость), отображающие его способность к тече нию и деформациям различного рода.

Основная часть Процесс течения навоза характеризуется зависимостью между напряже нием сдвига, возникающим при движении, и скоростью, изменяющейся пер пендикулярно направлению движения (градиент скорости ).

Для однородных (ньютоновских) жидкостей связь между и представ лена законом Ньютона:

, (1) где – ньютоновская вязкость, Па·с.

В координатах закон Ньютона представлен кривой течения, проходящей через начало координат (рисунок 25).

Полужидкий навоз, в отличие от ньютоновских жидкостей, характеризует ся более сложной связью между скоро стью течения и напряжением сдвига. Его кривая течения пересекает ось напряже ния сдвига на расстоянии y от ее начала (рисунок 25). Напряжение y представля ет собой предельное напряжение сдвига 1 – неньютоновская;

(предел текучести) и отражает способ 2 – ньютоновская ность материала к течению. Тангенс угла Рисунок 25 – Кривые течения наклона этой кривой к оси скорости жидкости сдвига равен.

Кривые течения строят по экспериментальным данным, полученным в основном на ротационных вискозиметрах. Приборы подобного типа опреде ляют вязкость ньютоновских и неньютоновских жидкостей, помещенных между двумя коаксиально расположенными цилиндрами (рисунок 26а) или расположенных как конус и плоскость (рисунок 26б), измеряя торможение жидкости на мобильном элементе (цилиндре или конусе) при остающемся не подвижном другом элементе (цилиндре или плоскости).

а) б) а) с коаксиальными цилиндрами б) конусно-плоскостной Рисунок 26 – Схемы ротационных вискозиметров Наибольшее распространение на практике для определения реологиче ских свойств полужидкого навоза получили ротационные вискозиметры с ко аксиальными цилиндрами. В вискозиметре Сирла (Searle) внутренний ци линдр служит ротором, а в вискозиметре Куетта (Couette) вращается внешний цилиндр. Вращающийся момент GT, необходимый для обеспечения постоян ной скорости вращения ротора, является мерой напряжения сдвига ;


ско рость вращения является мерой скорости сдвига. В вискозиметрах Шторме ра (Stormer) измеряется при постоянном GT, в приборах МакМайкла (McMichael) измеряется GT при постоянной.

Ниже приведены уравнения (1)–(5), используемые для расчета реологиче ских свойств с помощью этих вискозиметров:

GT 1 R12 1 R22 / 4hc ;

(2) min 2R12 / R22 R12 ;

(3) max 2R22 / R22 R12 ;

(4) 1 R12 1 R22 / 4hc ;

(5) y G 0 / ln R2 R1, (6) где R1 – радиус внутреннего цилиндра, м;

R2 – радиус внешнего цилиндра, м;

hc – высота внешнего цилиндра, м.

Современные вискозиметры позволяют изучить сдвиговое поведение раз личных систем в широком диапазоне и получить полные реограммы, включая тиксотропное восстановление и релаксацию напряжений, а также проводить осцилляторные эксперименты при программируемом изменении температуры.

Под осцилляцией здесь следует понимать неразрушающий метод исследова ния структуры вязких жидкостей, идеально подходящий для измерения струк турных изменений.

При построении кривых течения имеет место разброс опытных данных, вследствие чего возникает необходимость экстраполяции линий, что служит серьезным источником погрешностей, в том числе и субъективных. Поэтому при отсутствии надежных экспериментальных данных об реологических свойствах полужидкого навоза обеспечить точные оценки для их инженерного применения помогут эмпирические модели.

Поведение полужидкого навоза можно описать несколькими моделями, самыми простыми из которых для этой категории неньютоновских жидкостей являются модели Бингама-Шведова (7), Гершеля-Балкли (8) и Кассона (9) [1, с. 20, 2, с. 26, 3, с. 556]:

y ;

(7) y K n ;

(8) 1 2 1 2 K, (9) y – где K – определяемый параметр, с ;

n – показатель текучести, определяемый экспериментально.

Важным свойством полужидкого наво за, особенно крупного рогатого скота (КРС), является его тиксотропное состояние. Здесь под тиксотропией следует понимать извест ный в коллоидной химии физический про цесс, при котором коллоидные системы, находящиеся в состоянии покоя, переходят в студенистую форму, то есть становятся тверже, консистентнее, а от напряжения сдвига снова превращаются в золь и приоб Рисунок 27 – Зависимость ретают свойства жидкости. Типичный гра напряжения сдвига от фик поведения жидкостей с тиксотропными скорости сдвига свойствами приведен на рисунке 27.

Тиксотропное поведение полужидкого навоза можно описать в терминах модифицированного тела Бингама, которое удовлетворяет кинетическому уравнению первого порядка типа e 0 e exp Kt, (10) где е – равновесное значение, достигаемое после достаточно продолжительного времени сдвига, Па;

0 – начальное напряжение сдвига, Па;

t – продолжительность сдвига, с.

Для описания реологического поведения, зависящего от времени, исполь зуется также модель Хана [4]:

log e A1 A2t, (11) где A1 и А2 – определяемые константы.

Тиксотропное поведение полужидкого навоза должно учитываться при проектировании рабочих органов машин для его внесения. Необходимо, чтобы изменяющимся свойствам навоза в процессе загрузки, транспортирования и внесения соответствовал непрерывно изменяющийся характер воздействия на него рабочих органов.

Присущей полужидкому навозу полидисперсностью объясняется также процесс осаждения навоза, то есть отделения твердых частиц от жидких. Так, в навозохранилищах и цистернах это приводит к образованию осадочного и плавающего слоев с высоким содержанием твердых веществ. Из-за образую щихся отложений и необходимости вносить постоянно однородную жижу навоз в хранилищах необходимо гомогенизировать, а цистерны для его внесе ния должны быть оборудованы перемешивающим устройством.

Благодаря хорошему перемешиванию достигаются беспрепятственная за грузка и транспортировка навоза, равномерное распределение органического вещества и питательных элементов при внесении навоза. В машинах, не обо рудованных перемешивающим устройством, полезная емкость цистерны со кращается до 7%, что исключает возможность ее полного заполнения [5].

Характеристики, отображающие свойства полужидкого навоза, ложатся в основу расчета потерь напора в загрузочных рукавах машин. Потери напора возникают вследствие трения в рукавах при загрузке навоза, в результате за вихрения, изменения направления потока и действия реактивных сил в фитин гах и арматуре. Фактор потери напора, наряду с различием в геодезической высоте, решающим образом влияет на выбор загрузочных насосов, а также на выбор диаметра рукавов.

Полидисперсность полужидкого навоза не позволяет выполнять расчет потерь напора по математическим моделям для ньютоновских жидкостей.

Точный расчет параметров следует проводить на основе отношения напряже ние сдвига – градиент скорости по уравнениям (7)–(9).

При проектировании машин реологические свойства полужидкого навоза должны быть увязаны с агротехническими требованиями и протекающими ра бочими процессами.

Заключение Изменчивость свойств полужидкого навоза, его тиксотропное восстанов ление и способность к осаждению являются теми факторами, без знания кото рых невозможно определить рациональные схемы удобренческих машин и па раметры их рабочих органов.

14.06. Литература 1. Уилкинсон, У.Л. Неньютоновские жидкости. Гидромеханика, перемешивание и теплообмен / У.Л. Уилкинсон. – М.: Мир, 1964. – 216 с.

2. Кориат, Г. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрения / Г. Кориат;

пер. с нем. под ред. П.Я. Семенова. – М.: Колос, 1978. – 271 с.

3. Валентас, К.Дж. Пищевая инженерия: справочник с примерами расчетов / К.Дж. Валентас, Э. Ротштейн, Р.П. Сингх (ред.);

пер. с англ. под ред. А.Л. Ивешского. – СПб.: Профессия, 2004. – 848 с.

4. Hahn, S.J. Flow mechanism of thixotropic substances / S.J. Hahn, T. Ree, H. Eyring // Ind. Eng.

Chem. – 1959. – № 51. – Р. 856.

5. Банк, Г. Заметные успехи внесения полужидкого бесподстилочного навоза / Г. Банк, Х.Х. Ковалевски, К. Герс-Граппенхауз (пер. с нем.) // Landwirtsch. – Bl. Weser-Ems, 1998. – Jg. 145, № 36 (Beil.).

УДК 631.331.022 ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ Н.Д. Лепешкин, А.Н. Юрин, РАБОЧИХ ОРГАНОВ Н.С. Высоцкая, С.О. Синяк ДЛЯ ГЛУБОКОГО (РУП «НПЦ НАН Беларуси ПОСЛОЙНОГО по механизации сельского хозяйства», РЫХЛЕНИЯ ПОЧВ г. Минск, Республика Беларусь) Введение Агрономические исследования научных институтов и практика говорят о том, что от качества обработки почвы, ее структуры зависит не только друж ность и полнота всходов высеянных семян, но и дальнейшее развитие и в це лом судьба урожая.

В настоящее время в республике практически имеется вся необходимая техника для качественной обработки почвы. Нерешенным вопросом еще оста ется обработка тяжелых глинистых и суглинистых по составу почв, содержа щих 25% и более физической глины (частиц размером менее 0,01 мм). Таких почв в республике насчитывается около 700 тыс. га. Наиболее распространены они в Витебской и Могилевской областях.

Эти почвы имеют высокое потенциальное плодородие. По данным Инсти тута почвоведения и агрохимии НАН Беларуси, они обладают наибольшими в сравнении с другими почвами республики запасами микроэлементов, таких как магний, хром, ванадий, бор и кобальт, содержащихся в материнских породах.

Хотя тяжелые почвы и обладают большими резервами минерального питания растений, они имеют неудовлетворительные водно-физические свойства, свя занные со слабой водопроницаемостью и низкой водоотдачей, что является главной причиной их переувлажнения или пересыхания в весенний и осенний периоды. По этим причинам период их оптимальной спелости и пригодности для механической обработки очень короткий. В результате этого вся созданная для безотвальной обработки новая техника, широко испытанная и положитель но зарекомендовавшая себя на легких и средних почвах центральной и южной зон республики, является малопригодной для обработки тяжелых почв.

В последнее десятилетие за рубежом все больше создается универсаль ных почвообрабатывающих машин, способных, благодаря сменным рабочим органам, работать и на тяжелых почвах. Это дисколаповые бороны DXRV фирмы «Gregoire-Besson» (Франция), Trio фирмы «Sumo» (Великобритания), культиваторы Tiger фирмы «Horsch» (Германия) и др.

Одним из основных рабочих органов машин для безотвальной обработки почвы является рыхлительная лапа.

Мировая практика использования тяжелых почв показывает, что рост урожайности возделываемых культур зависит от глубины оструктуренной почвы. Поэтому при подготовке полей под посев, особенно картофеля, свеклы, кукурузы, рапса, структурное рыхление почвы должно вестись на глубину до 35–40 см. Однако известно, что дисковые рабочие органы неспособны обраба тывать почву на глубине более 12 см, а стрельчатые лапы при глубоком рыхле нии весьма неравномерно рыхлят слой почвы по глубине. Более того, с увели чением глубины хода лапы более 12 см идет стремительный рост тягового со противления и увеличивается содержание комков размером более 50 мм [1].

Анализ конструкций рабочих органов показывает, что наиболее подходя щим для выполнения операции для глубокой безотвальной обработки почвы является рабочий орган, выполняющий послойное рыхление. Такой рабочий орган представляет собой последовательно установленные на жестких стойках на разной глубине почворежущие элементы. Впервые конструкция рабочего органа для послойного рыхления была обоснована в Кировоградском нацио нальном техническом университете [2, 3].

Принцип послойного безотвального глубокого рыхления почвы эффекти вен и в почвенно-климатических условиях Беларуси при обработке тяжелых по механическому составу почв. Однако рекомендации по конструктивным и технологическим параметрам разработанного орудия в чистом виде не могут быть приняты из-за значительного различия почвенно-климатических условий Беларуси и Украины.


Поэтому для применения безотвального глубокого послойного рыхления тяжелых почв в республике требуется детальное рассмотрение их свойств и влияния на характер взаимодействия с почвообрабатывающими элементами.

Экспериментальные исследования и их анализ С 2010 года РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяй ства» занимается задачей обоснования параметров и режимов работы рабочего органа для глубокого безотвального послойного рыхления. Его эксперимен тальный образец представлен на рисунке 28.

Исследовательские испытания экспериментальных образцов рыхлитель ных рабочих органов проводились лабораторией обработки почвы и посева РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» с целью определения соответствия конструкции требованиям по безопасности и эколо гии, выявления их конструктивных недостатков, определения основных пока зателей технической характеристики и агротехнических показателей их рабо ты, а также соответствия техническим требованиям.

Испытания прово дились по разработанной программе и методике осенью 2010 г. на полях испытательного полигона РУП «НПЦ НАН Белару си по механизации сель ского хозяйства» (п.

Ждановичи, Минский район) на эксперимен тальной установке, изго товленной из переобору дованного чизельного культиватора КНЧ-4,2, в агрегате с трактором класса 5 («Беларус 2522») в имитирующих реальные условиях рабо 1 – рама;

2 – основной рыхлитель;

3 – дополнительный ты (рисунок 29а), а также рыхлитель;

4 – «крыловидный» рыхлитель;

в почвенном канале 5 – пружинный предохранитель;

6 – скоба;

7 – срезной штифт;

8 – кронштейн научно-практического центра (рисунок 29б).

Рисунок 28 – Схема рабочего органа б) a) а) в полевых условиях;

б) в почвенном канале Рисунок 29 – Экспериментальный образец рабочего органа для глубокого безотвального послойного рыхления почв Опыты проводили в сплошной и полусплошной среде, то есть около про хода, образованного впередиидущей лапой. В опытах скорость изменялась в широких пределах. В пределах скорости 1,2–2,8 м/с прирост удельного сопро тивления составлял для сплошной среды 0,3 кг/см2, для полусплошной – 0,09 кг/см2 с увеличением скорости на 1 м/с (рисунок 30). Сопротивление для сплошной среды растет в три раза быстрее, чем для полусплошной при одина ковом увеличении скорости. Увеличение сопротивления рабочих органов при более высоких скоростях можно объяснить увеличением напряжения в дефор мируемой почве, возрастанием сил трения и инерции.

Глубина обра Р, Н ботки изменялась в Рс пределах 16–33 см.

Рп Глубже 20 см тяговое сопротивление изме няется по восходящей V, м/с 1 1,4 1,8 2,2 2, кривой (рисунок 31).

Для сплошной среды она круче. Для полу Рисунок 30 – Зависимость сопротивления почвы сплошной среды тя от скорости обработки говое сопротивление рабочих органов меньше, чем для сплошной, за счет рассеивания напряжений у открытой стенки.

Также повторное Р, Н воздействие динамо метрируемой лапы на почву требует мень Рс 3500 шего усилия. Повы Рп шение удельного со противления почвы 1500 при мелком рыхлении связано с наличием в верхних слоях почвы а, см 15 20 25 развитой корневой Рисунок 31 – Зависимость сопротивления почвы системы.

от глубины обработки Расстановка ра бочих органов по ходу оказывает значительное влияние на их тяговое сопро тивление. Лапа, открывающая борозду, выносилась вперед, назад, устанавли валась рядом по отношению к динамометрируемой лапе. С уменьшением вы лета передней лапы удельное сопротивление увеличивается.

В процессе экспериментальных исследований изучалось также влияние величины выноса дополнительного рабочего органа перед основным на удельное сопротивление почвы. Вылет рабочего органа изменялся посред ством перемещения кронштейна его крепления на балке основного рабочего органа. Удельное сопротивление имеет минимальное значение при вылете 30–40 см для сплошной и полусвободной сред (рисунок 32). Увеличение удельного сопротивления с изменением вылета от 30–40 см в обе стороны можно объяснить изменением вида деформации почвенного пласта.

При близком рас К, положении дополни кгс /см тельного рабочего ор 0, гана по отношению к 0,6 основному происходит вспушивание почвы уз 0, кой высокой полосой.

Основной рабочий ор 0, ган работает в нераз 50 Н, см 10 20 30 рушенной почве. При Рисунок 32 – Зависимость удельного сопротивления вылете 30–40 см стойка почвы от вылета дополнительного рабочего органа основного рабочего ор перед основным гана воздействует на почвенный пласт, который только сошел со стойки дополнительного рабочего органа. При вылете более 40 см стойка основного рабочего органа рвет разру шенный пласт на куски значительного размера, связанные корневой системой, и отбрасывает их в разные стороны. Возникают дополнительные силы на пе ремещение связанной корнями почвы. Кроме того, происходит сгруживание разрушенной почвы.

Глубина установки дополнительного рабочего органа изменялась в диапа зоне от 10 до 16 см. Удельное сопротивление имеет минимальное значение при глубине, равной 16 см. Увеличение общего удельного сопротивления ра бочего органа при глубине 10 см связано с тем, что лапа дополнительного ра бочего органа следует в слое почвы, сильно насыщенном корневыми система ми растений, для разрушения которых требуется больше усилия. При глубине более 14 см удельное сопротивление остается неизменным, что говорит о не целесообразности увеличения глубины установки дополнительного рабочего органа.

Во время опытов изучалась также зависимость удельного сопротивления почвы от угла наклона стойки основного рабочего органа. Отклонение нижней части стойки вперед уменьшает удельное сопротивление по линейной зависи мости на 10 – 0,04 кгс/см2. Уменьшение удельного сопротивления лапы с уве личением угла отклонения нижней части стойки можно объяснить изменением вида деформации.

Для предотвращения размыва поверхность обработанной почвы должна быть покрыта растительной мульчей, а также иметь высокую вспушенность с целью увеличения водопроницаемости и водовместимости. В процессе экспе римента определено, что сохранность стерни возрастает с увеличением глуби ны обработки рабочими органами и составляет 70–82%. Увеличение сохран ности стерни при увеличении глубины обработки можно объяснить снижени ем величины деформации от лапы рабочего органа при заглублении в поверх ностный слой почвы.

Вспушенность почвы с увеличением скорости растет в сплошной и по лусплошной средах, достигает максимума при скорости 2 м/с, а затем уменьшается.

Наибольшая вспушенность наблюдается в интервале глубины обработки 20–30 см. При увеличении глубины обработки ухудшается проработка пласта, при уменьшении связанный корнями растений верхний пласт хуже разрыхля ется, поэтому в данных случаях вспушенность снижается. На вспушенность почвы оказывает влияние также расстояние между лапами по ходу агрегата. С 50 см начинается взаимодействие между лапами рабочих органов. С уменьше нием расстояниям вспушенность для лап, работающих в сплошной и полусво бодной средах, растет и становится равной при установке их рядом (46,4%).

Из опытных данных следует, что с возрастанием высоты подъема пласта выше 7 см вспушенность не возрастает. Вспушенность почвы при вылете до полнительного рабочего органа перед основным максимальна при 30–40 см и составляет для сплошной среды 43,4%, полусплошной – 40,0%, так как стойка основного рабочего органа при таком расположении интенсивнее рыхлит поч венный пласт, который начинает сходить с дополнительного рабочего органа.

Наибольшая вспушенность соответствует углам раствора лапы 60–100, за счет лучшей проработки пласта стойкой лапы. При увеличении угла наклона нижней части стойки от вертикали вперед вспушенность возрастает, назад – уменьшается, что объясняется условиями деформации почвы.

Заключение 1. Анализ конструкций рабочих органов показывает, что для выполнения технологической операции глубокого рыхления тяжелых почв необходимо ис пользовать рабочий орган для послойного рыхления.

2. Экспериментальные исследования рабочего органа для глубокого без отвального послойного рыхления почвы показали, что он соответствует свое му функциональному назначению и в полной мере удовлетворяет агротехни ческим требованиям к глубокой безотвальной обработке.

3. Для сохранения на поверхности большинства стерни и растительных остатков и устранения забивания расстояние от рамы орудия до поверхности обрабатываемого поля должно составлять не менее 300 мм, а вылет дополни тельного рабочего органа перед основным должен составлять 300–400 мм.

4. Для обеспечения наименьшего тягового сопротивления рабочего органа глубина обработки дополнительным рабочим органом должна составлять 12– 14 см при глубине хода основного 30–35 см. Угол наклона стойки основного рыхлителя должен быть в пределах 10–15. Угол крошения обоих рыхлитель ных лап должен составлять 10 град.

01.08. Литература 1. Бурченко, П.Н. Механико-технологические основы почвообрабатывающих машин нового поколения / П.Н. Бурченко. – М.: ВИМ, 2002. – 212 с.

2. Листопад, Г.Е. О деформации почвы рабочими органами пчвообрабатывающих машин / Т.Е. Листопад, Ф.М. Кошеваров // ВАСХНИЛ: доклады. – 1973. – № 10. – С. 42-44.

3. Щиров, В.Н. Обоснование параметров комбинированного почвообрабатывающего агрегата нового поколения для глубокой безотвальной послойной обработки почвы / В.Н. Щиров, Г.Г. Пархоменко // Проблемы эксплуатации транспортных и транспортно технологических колесных и гусеничных машин: сб. науч. тр. / Азово-Черномор. гос. агро инженер. акад. – 2004. – С. 111-116.

УДК 631.312.44 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГРЕБНЕФОРМИРУЮЩЕГО И.М. Лабоцкий, УСТРОЙСТВА К СОШНИКАМ Н.А. Горбацевич, Е.В. Гордей СЕЯЛОК ТОЧНОГО ВЫСЕВА (РУП «НПЦ НАН Беларуси по ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ механизации сельского хозяйства», КУКУРУЗЫ В ГРЕБНЯХ г. Минск, Республика Беларусь) Введение Гребневая технология возделывания кукурузы является широко извест ным агроприемом. Эта технология применяется для выращивания кукурузы в почвенно-климатических условиях с недостаточностью тепла и влагообеспе чения и может быть использована на суглинистых труднопрогреваемых почвах в зонах с умеренным климатом [1, 2].

Новизна разработки заключается в том, что технические решения по гребнеформирующему устройству направлены на уменьшение количества технологических операций для возделывания кукурузы по гребневой техноло гии при сохранении ее достоинств.

Гребневая технология обладает следующими достоинствами в сравнении с гладкой технологией:

проявление в более сильной степени естественного воздействия погод ных факторов (температурных колебаний в ранневесенний период) на улуч шение структуры почвы;

более быстрое прогревание почвы в гребнях весной, что позволяет по лучить более ранние всходы и более устойчивый рост кукурузы;

более благоприятные условия для регулирования в почве водного, воз душного, теплового и пищевого режимов, а в годы с продолжительной дожд ливой весной – предохранение семян кукурузы от вымокания и загнивания, снижение процессов коркообразования;

возможность проведения довсходовой междурядной обработки почвы, что позволяет вести надежную борьбу с сорняками с минимальным локаль ным внесением гербицидов или вовсе без их внесения;

совмещение ряда технологических операций при формировании греб ней и проведении междурядных обработок;

сокращение количества технологических операций при предпосевной подготовке почвы и уходе за посевами, что уменьшает трудозатраты и себе стоимость производимой продукции;

высокие природоохранительные свойства (в процессе нарезки гребней плодородный слой почвы собирается в гребень, который предохраняется от дальнейшего переуплотнения колесами агрегатов, снижается загрязнение окружающей среды за счет локального внесения удобрений и гербицидов с одновременной заделкой их в гребень);

получение зеленой массы кукурузы с початками молочной, молочно восковой и восковой спелости вследствие раннего созревания и уборки кукуру зы, что дает более высокий выход кормовых единиц с каждого гектара [2].

Отличительными особенностями гребневой технологии возделывания ку курузы, не позволившими ей получить широкое распространение, являются:

осенняя подготовка почвы с заправкой органическими удобрениями;

осенняя нарезка гребней с локальным внесением удобрений;

предпосевное рыхление гребней;

посев семян кукурузы по гребням в более ранние сроки с одновремен ным внесением минеральных удобрений.

Из вышеуказанного следует, что для использования достоинств гребневой технологии необходима разработка посевно-почвообрабатывающего агрегата.

Основным недостатком современных комбинированных посевно почвообрабатывающих агрегатов является их составление из различных ма шин, а не комбинирование по функциональным возможностям выполнения одновременно комплексных операций [5, 6].

В основу усовершенствования комбинированного почво-обрабатывающе посевного агрегата должны быть заложены известные принципы, они заклю чаются в следующем:

обеспечение требуемой равномерно сти заделки семян;

создание семенного ложа со специаль ной конфигурацией в поперечном сечении;

закрытие семян рыхлой почвой в виде гребня.

Технологический процесс посева куку рузы в гребни при использовании гребне формирующего устройства (далее – ГФУ) со стоит в следующем: сошник сеялки точного высева выглубляется до минимально воз можной глубины посева семян, а гребнефор мирующее устройство с дисковыми рабочи ми органами (рисунок 33) закрывает семя до Рисунок 33 – Гребне заданной глубины, формируя при этом гре формирующее устройство бень.

(вид сверху) Анализ параметров дисковых рабочих органов гребнеформирующего устройства и технологические условия их применения Рабочими органами гребнеформирующего устройства служат сфериче ские диски, которые не только движутся поступательно вместе с секцией се ялки, но и вращаются под действием реакции почвы. Они в меньшей мере, чем поступательно движущиеся рабочие органы, забиваются растительными остатками. Режущая кромка диска, установленного под углом к направлению движения и углом к вертикали, в процессе работы отрезает полоску почвы и поднимает ее на внутреннюю сферическую поверхность, в результате чего почва крошится, частично оборачивается и образует гребень на поверхности.

С увеличением угла атаки диски глубже погружаются в почву, ее кроше ние возрастает, с увеличением угла наклона диска к вертикали улучшаются оборот и перемешивание почвы.

К основным геометрическим параметрам дисков относится диаметр D и радиус R кривизны. С ним взаимосвязан передний угол, равный половине центрального угла дуги диаметрального сечения диска (рисунок 34).

Рисунок 34 – Параметры установки дисков ГФУ Расстояние между дисками b, измеренное вдоль оси вращения, должно быть не менее 1,5–2,0а, где a – глубина хода диска, иначе может возникнуть заклинивание пласта между ними.

Угол установки дисков, образуемый плоскостью вращения дисков с направлением движения орудия, имеет для каждого типа орудий определен ные, выработанные практикой пределы. С увеличением угла увеличивается крошение, перемешивание и смещение почвы (для дисковых плугов = 40– 45, для лущильников =30–40, для борон =10–20).

Диаметр сферического диска выбираем минимальным по условиям работы:

D r a, (1) где а – глубина обработки;

r – коэффициент (отношение диаметра диска к глубине обработки).

Для различных сельскохозяйственных орудий величина r определена практикой: дисковые плуги – 3–4, лущильники – 4–8, бороны полевые и садо вые – 4–6, бороны болотные (тяжелые) – 3–6.

Между диаметром и радиусом кривизны диска существует зависимость:

D R. (2) 2sin Значение угла при вершине сектора диска для каждой группы орудий:

дисковые плуги – 31–37, лущильники – 26–35, бороны – 22–26.

D arcsin. (3) 2R Между диаметром диска D, расстоянием между смежными дисками b, уг лом установки и высотой неровности дна борозды с существует следующая зависимость для наклонных дисков:

c c b 2 D e tg, (4) cos cos где – угол наклона дисков;

е – расстояние между осями вращения дисков;

с 0,5 а – у лущильников;

с 0,4 а – у плугов.

Толщину сферических дисков определяют из эмпирической зависимости = 0,008 D + 1 мм.

У борон из-за малых значений угла соблюдение условия с ведет к чрезмерному сближению дисков одной батареи, поэтому бороны делают двух следными, смещая диски задних батарей в поперечном направлении по отно шению к дискам первого ряда на величину b 2cos. У лущильников с 0,5 а, а у плугов с 0,4 а.

Угол зазора а, образуемый направлением поступательного движения ору дия с линией, возникшей в сечении конуса заточки плоскостью, соответству ющей поверхности поля, у плугов и лущильников должен иметь положитель ное значение, так как при а0 происходят смятие почвы, увеличение тягового усилия и нарушение устойчивости хода орудий. Для дисковых борон допусти мо применение углов а0, однако при этом выпуклая поверхность дисков должна соприкасаться с почвой.

Заточку лезвия обычно производят со стороны выпуклой поверхности диска;

изготовляют диски также и с внутренней заточкой, целесообразной при обработке связных тяжелых почв. Угол заточки i = 10–20.

Из вышеприведенных соображений по формулам (1)–(4) рассчитаны ос новные параметры гребнеформирующего устройства, которые приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Основные параметры гребнеформирующего устройства Наименование параметра Значение параметра Глубина посева, глубина обработки почвы, а, мм 20– Диаметр сферического диска, D, мм 300– Радиус кривизны диска, R, мм 500– Расстояние между дисками, b, мм 150– Расстояние между осями вращения дисков, е, мм Угол установки диска, 30– Угол наклона дисков, 5– Угол зазора, направления движения с линией сечения конуса заточки, а 2– Высота неровности дна борозды, с, мм Угол при вершине сектора диска, 26– Толщина сферических дисков,, мм 2,5–3, Угол заточки лезвия, i 15– Для обеспечения исследований по применению гребневой технологии посева кукурузы с учетом рассчитанных параметров были изготовлены гребнеформирующие устройства для сеялки точного высева СТВ-8КУ произ водства «Лидагропроммаш» (рисунок 35).

Рисунок 35 – Общий вид сеялки, оборудованной ГФУ Исследовательские испытания технологии и гребнеформирующего устройства проводились в РСДУП «Экспериментальная база «Зазерье». В процессе испытаний установлено, что разработанное гребнеформирующее устройство обеспечивает равномерно глубину заделки семян и надежно вы полняет агротехнические требования посева кукурузы.

Выводы 1. Установлено, что качество работы дисков удовлетворяет агротехниче ским требованиям тогда и только тогда, когда диаметр диска и его сферическая форма соответствуют заданной почвообрабатывающей операции – образова нию гребня.

2. Сдвоенные диски, поставленные под углом к направлению движения и к вертикали, возможно применять для крошения почвы без забивания про странства между ними и для формирования гребней. С успехом могут приме няться на сошниках сеялки точного высева.

3. Для выполнения гребневого посева кукурузы требуется создание ком бинированного сошника для сеялки-гребнеобразователя.

4. Результаты исследований целесообразно использовать при разработке конструктивных схем комбинированных почвообрабатывающе-посевных ма шин.

16.02. Литература 1. Валиев, Р.З. Гребне-бороздковый посев / Р.З. Валиев // Кукуруза и сорго. – 1991. – №1.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.