Параметры процесса выгрузки туковых смесей из бункеров сельскохозяйственных машин в условиях их фрикционной сегрегации и сводообразования

• Автор: Корнеев, Дмитрий Витальевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1.0 некоторых аспектах приготовления однородных туковых смесей и основных соотношениях их компонентов

1.2. Анализ исследований процесса истечения сыпучих тел и их смесей из бункеров

1.3. Краткий анализ технических средств для предотвращения для предотвращения сегрегации туковых смесей и явления их сводообразования в бункерах сельскохозяйственных машин

1.4. Выводы по главе и задачи исследований

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОЙ СМЕСИ В БУНКЕРЕ

2.1. Обоснование механической модели гранулированной туковой смеси, находящейся в граничных условиях
2.2. Движение в бункере гранулированной сыпучей смеси как стохастический процесс возникновения и разрушения динамических сводов

2.2.1. Общее понятие о движении сыпучего тела в граничных условиях

2.2.2. Неустановившийся режим движения сыпучей смеси в полости бункера. Диффузионная сегрегация сыпучей смеси
2.2.3. Установившийся режим движения сыпучей смеси в полости бункера. Расслоение смеси по линиям скольжения частиц ее компонентов
2.2.4. Сегрегация туковых смесей в условиях их динамического сводообразования
2.3. Частотные характеристики эквивалентного динамического свода и их роль в приготовлении гранулированной туковой смеси в бункере
2.4. Выводы по главе
3. ОБЩАЯ ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
3.2. Оборудование и приборы для проведения экспериментальных исследований
3.3. Методика определения наиболее значимых факторов, влияющих на расслоение смесей при их истечении из бункеров
3.4. Методика планирования экстремального эксперимента
3.5. Методика определения зоны максимальной интенсивности расслоения смеси при ее истечении из бункеров
3.6. Методика экспериментальных исследований эффективности технических средств для снижения расслоения смесей минеральных удобрений
3.7. Методика обработки экспериментальных данных
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Физикомеханические свойства гранулированных туков и их смесей
4.2. Результаты оценки однородности туковых смесей, истекающих из бункера НРУ0,5 МВУ0,
4.3. О факторах, влияющих на расслоение смесей при их истечении из бункеров
4.4. Проверка адекватности модельной и реальной смесей
4.5. Описание поверхностей откликов функций многофакторного эксперимента
4.6. Определение зоны максимальной интенсивности расслоения смесей при их истечении из бункеров
4.7. Проверка эффективности технических средств, снижающих расслоение смесей
4.7.1. Устройство с активным приводом
4.7.2. Устройство с упругими элементами
4.8. Графоаналитический метод определения относительного коэффициента расслоения туковой смеси
4.9. Выводы по главе
5. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СЕГРЕГАЦИИ ТУКОВЫХ СМЕСЕЙ
ПРИ ИХ ИСТЕЧЕНИИ ИЗ БУНКЕРОВ
5.1. Методика и алгоритм расчета основных параметров и режимов работы технических средств, снижающих
расслоение туковых смесей
5.2. Расчет технических средств, снижающих расслоение смесей
5.2.1. Устройство с активным приводом
5.2.2. Устройство с упругими элементами
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СЕГРЕГАЦИИ ТУКОВЫХ СМЕСЕЙ В БУНКЕРАХ
6.1. Общие положения
6.2. Характеристики хозяйства
6.3. Методика расчета экономической эффективности 3 6.4 Показатели экономической эффективности технических
средств
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Ряд зарубежных стран и, в первую очередь, США, Англия, Франция, Германия, Япония, Канада производят тукосмеси в больших количествах и имеют многолетний опыт по их использованию. Так, в США всех питательных веществ выпускается в виде тукосмесей, в которых применяется всего фосфора, калия, азота. В Англии выпуск тукосмесей составляет от общего количества удобрений. В Германии выпуск комплексных удобрений достигает В них используется азота, фосфора, калия от общего количества удобрений, выпускаемых в стране. В Российской Федерации основными компонентами тукосмесей являются азотные, фосфорные и калийные удобрения, производство которых за последние годы существенно сократилось. Марки основных тукосмесей, выпускаемых в странах мирового сообщества, следующие 1 . Немаловажную роль в сегрегации тукосмесей играет форма и параметры емкостей, в которых приготавливаются тукосмеси, а также соотношение компонентов и микрорельеф поля, на котором работает сельскохозяйственный агрегат. Все перечисленные факторы обуславливают сегрегацию тукосмесей опосредовано, то есть, через свое влияние на процесс движения компонентов смеси в полости бункера. Сам же процесс движения тукосмеси в полости бункера сопровождается явлением статического и динамического сводообразования. То есть, для того, чтобы изучить физическую сущность явления сегрегации смесей сыпучих гранулированных удобрений в полостях бункеров, необходимо знать основные положения механики сыпучих тел и закономерности их течения в граничных условиях. В связи с тем, что сегрегация смесей происходит интенсивно в процессе их истечения из выпускных отверстий бункеров машин для внесения в почву туков, проанализируем работы ,,, связанные с физической сущностью процесса истечения сыпучих тел из бункеров. Первый вид истечения рис 1. Второй вид движения рис. Рисунок 1. Виды истечения сыпучего тела из бункера а гидравлическое б, в нормальное г смешанное. Смешанный вид истечения рис 1. Этот переход обусловлен физикомеханическими свойствами сыпучих тел, формой и геометрическими параметрами бункера . Наиболее характерным переходом одного вида истечения в другой по высоте бункера является переход гидравлического вида истечения в нормальный. В известных теориях , истечения сыпучих тел из выпускных отверстий бункеров движение частиц в потоке, ограниченном поверхностями скольжения 0А и 0В рис. О1 линиям скольжения на рисунке они показаны сплошными линиями в виде параллельно опускающихся слоев. Рисунок 1. Этот угол различен для разных, сходящихся в точке 0, линий скольжения. Следовательно, различные частицы слоя АВ проходят различные пути 5,. Такой характер перемещения частиц в потоке сыпучего тела возможен только в том случае, если в процессе движения частицы сближаются по оси слоя по оси АВ, выбирая в точках контакта с соседними по слою частицами зазор . На самом деле движение частиц с конечными размерами в сужающемся потоке происходит не по сходящимся в точке ОЛИНИЯМ скольжения, а по линиям скольжения, параллельным образующей поверхности скольжения потока на рис. При этом, скорости перемещения частиц по действительным линиям скольжения не превышают скоростей перемещения частиц по сходящимся в точке О1 линиям скольжения ,. В процессе движения к выпускному отверстию бункера сужение потока ведет к возрастанию нормальных составляющих сил, действующих в плоскости контакта частиц, и, следовательно, к увеличению сил трения между ними. Последнее способствует появлению тормозящих импульсов, которые препятствуют движению частиц и обуславливают возникновение из этих частиц неустойчивых и статически устойчивых сводов. Своды в широких поперечных сечениях потока неустойчивы. По мере уменьшения поперечных сечений потока своды появляются все чаще и становятся устойчивее. В связи с тем, что образование неустойчивых сводов связано с движением частиц по линиям скольжения, параллельным образующим поверхности скольжения потока, то наиболее вероятным местом расположения вершины самого нижнего первого над выпускным отверстием неустойчивого свода является точка пересечения последних над отверстием линий скольжения частиц .