Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа

• Автор: Бровченко, Алексей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций рабочих органов и машин для распределения твердого навоза
из валка.
1.2. Анализ результатов теоретических исследований технологического процесса распределения удобрений рабочими органами роторного типа.
1.3. Обзор теоретических и экспериментальных исследований энергетики привода рабочих органов роторного типа.

1.4. Постановка вопроса и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ТВЕРДОГО НАВОЗА РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ РОТОРНОГО ТИПА

2.1. Обоснование принципиальной схемы рабочих органов.

2.2. Математическое моделирование процесса распределения частиц удобрений многолопастными рабочими органами роторного типа.
2.3. Определение энергозатрат на привод многолопастпых роторов
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа исследований.
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований.
3.2.1. Общие вопросы методики экспериментов.
3.2.2. Методика определения физикомеханических свойств навоза
3.2.3. Определение качественных показателей работы
3.2.4. Методика эксперимента по энергооценке
3.3. Методика обработки результатов эксперимента
3.3.1. Определение неравномерности внесения навоза
3.3.2. Обработка результатов энергетических испытаний
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Обоснование конструктивных параметров разбрасывателя и результаты предварительных испытаний опытного образца.
4.2. Результаты исследований по обоснованию конструктивных параметров многолопастных роторов.
4.3. Результаты экспериментальных исследований рациональных параметров рабочих органов
4.4. Энергетическая оценка многолопастных роторов.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОЛОПАСТНЫХ РОТОРНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПРИ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ТВЕРДОГО НАВОЗА
5.1. Реализация результатов исследований и их экономическая эффективность.
5.1.1. Общие положения методики расчета экономической
эффективности
5.1.2. Расчет экономической эффективности предложенного технического решения
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


И. считает, что количество лопастей влияет не только на энергоемкость процесса распределения, но и в определенной мере и на равномерность внесения. Опытные данные показали, что четырех и пятилопаст-ные рабочие органы вносят удобрения лучше, чем остальные: в этом случае материал сходит с направляющей пластины сплошным потоком и равномерно распределяется по поверхности поля. В исследованиях [, ] при; проведении полевых испытаний роторных разбрасывателей хорошие результаты работы показали nieстилопастные ' роторы. Наряду с количеством лопастей, на качественные показатели работы роторов оказывают влияние ширина лопастей и угол установки лопастей относительно радиального положения. У серийных машин РУН-А, РУН-Б, РУН-Ф-В ширина лопастей принята 0 мм. Наблюдения. При этом материал рассредоточивается по ширине рабочей поверхности. Когда лопасть достигает конца направляющей пластины, начинается распределение удобрений по поверхности поля. При недостаточной ширине лопасти часть материала срывается, с нее раньше, чем она достигнет конца направляющей пластины, и распределяется вблизи разбрасывателя неравномерно. Если же лопасть излишне широка; повышается расход мощности на преодоление сопротивления воздуха ее движению [, 2]. Исходя из опытных данных, установлено, что ширина лопастей тем меньше, чем выше частота вращения роторов: при п = 5 мин" - Ьопг = 0 мм, а при п = 0 мин" - Ьопг= 1 Ю мм (число лопастей zonT = 4). Дементьев А. И. также отмечает, что с увеличением . Лучшие результаты в процессе опытов были получены при b = 0 мм [, ]. Анализ усовершенствованных рабочих органов роторного типа показал, что лопасти в основном установлены радиально, однако ряд исследователей рекомендовали устанавливать лопасти под некоторым углом к радиальному положению [, , , 2], но их мнения по этому вопросу не всегда однозначны. Линиик Н: К. О.7°(положительные углы) [], а в роторах конструкции ВНИТТГИМЭСХа этот угол составляет 5. Такого мнения придерживаются и в работе [], однако в ней, по мнению автора, оптимальный угол установки должен быть больше и составлять порядка . Напротив, Лунев Ю. И., Высоцкий П. Н., Макеев Н. Следует отметить, что на серийных машинах, преимущественно, лопасти установлены с отрицательными углами («Буран» - °, РУН-Ф-В - °) [, 6]. В свою очередь, Сергеев М. П. на основании опытных данных рекомендует радиальное положение лопастей, обосновывая-это тем, что отклонение их на—1-5° от радиуса вызывает скопление основной массы поблизости от разбрасывателя, а роторы с лопастями, установленными под углом +° к радиусу, перебрасывают удобрения через себя; что также ухудшает качество их распределения [2]. Одним из недостатков роторных разбрасывателей из куч - частые поломки рабочих органов вследствие попадания посторонних предметов []. В конструкциях подобных машин для защиты лопастей ставят предохранительные муфты на валах передач или на валах роторов. Макеев Н. Н., Крас-норуцкий А. Н. предложили использовать в качестве предохранителей сами рабочие лопасти, сделав их шарнирно подвешенные на роторах [1, ]. Внуков И. Для исключения вышеуказанных недостатков был предложен новый рабочий орган - ротор метателя с упругими равнопрочными лопастями. Рабочие поверхности лопастей с заостренными режущими кромками устанавливались под острыми углами к плоскости вращения, поэтому ротор работал как фрезерно-метательный инструмент [, ]. По мнению некоторых авторов, большое влияние на траекторию полета частиц удобрений, а соответственно и на равномерность распределения* оказывает угол установки направляющего щитка (лотка) [, , , , ]. Макеев Н. Лунев Ю. И-. Это происходит, главным образом, за счет неустойчивого процесса схода удобрений, которые размещаются на краю лопастей ротора. Кроме того, первые слои удобрений на поверхности почвы, которые располагаются вблизи ротора, препятствуют распределению последующих, что приводит, в конечном счете, к чрезмерному накоплению удобрений в этом месте. При наличии направляющего щитка стабилизируется процесс распределения удобрений, поступающих на край лопасти ротора, что способствует более качественному их распределению.