Моделирование и оптимизация процесса распределения минеральных удобрений струйно-веерным аппаратом

• Автор: Казачков, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 198 с.

Оглавление

Принятые обозначения

Оглавление
Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Анализ современных способов внесения минеральных удобрений

1.2 Технические средства для рассева минеральных удобрений, тенденции их развития

1.3 Обзор исследований процесса внесения минеральных удобрений бросковыми аппаратами.

1.4 Цели и задачи исследований

2. Теоретические исследования

2.1 Основные понятия и определения

2.2 Обоснование функциональной структуры аппарата.
2.3 Распределение частиц удобрений в секторе метания лопастного ротора.
2.4 Взаимодействие частиц удобрений с лопатками лопастного ротора
2.5 Исследование лопастного ротора с криволинейными лопатками
3. Методика экспериментальных исследований.
3.1 Задачи экспериментальных исследований.
3.2 Описание экспериментальной установки
3.3 Методика исследования фрикционных свойств минеральных удобрений
3.4 Методика оптимизации параметров лопастного ротора
3.5 Методика экспериментального исследования параметров струйновеерного аппарата
3.6 Исследование динамических свойств процесса внесения минеральных удобрений струйновеерным аппаратом
4. Результаты исследований.
4.1 Исследование фрикционных свойств минеральных удобрений.
4.2 Оптимизация параметров лопастного ротора
4.3 Исследование параметров зоны рассева минеральных удобрений струйновеерным аппаратом.
4.4 Экспериментальное исследование динамических свойств процесса рассева минеральных удобрений струйновеерным аппаратом.
5. Экономическая эффективность.
Общие выводы.
Литература


При работе аппарата удобрения от дозирующего устройства поступают в воздушный поток, создаваемый вентилятором. Для устойчивого транспортирования гранул скорость воздушного потока должна быть более м/с //. Перемещаясь с такой скоростью, гранулы разрушаются на изгибах трубопроводов, что отрицательно сказывается на эффективности применения удобрений. Главным недостатком пневматических аппаратов можно считать тот факт, что ухудшение качества высеваемого материала приводит к нарушению технологического процесса /8/. Удобрения должны полностью соответствовать ГОСТам, особенно при внесении небольших доз при подкормке посева. В противном случае, неравномерность резко возрастает до . Для пневматических аппаратов предпочтительнее удобрения использовать сразу же после поступления в хозяйство. Кроме того машины, оборудованные пневматическими аппаратами дороже, требуют больших затрат на ремонт и техническое обслуживание. Названные недостатки ограничивают область применения этих машин. Но тем не менее, они являются одними из наиболее перспективных. Особое место среди разбрасывающих аппаратов занимает упругий кольцевой метатель, который осуществляет метание струей /, /. Резиновый кольцевой метатель (рис. Разбрасываемый материал, попадая внутрь кольца, соприкасается с его вращающейся поверхностью и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил материала кольцо выгибается, принимая желобообразную форму, способствующую удержанию материала внутри кольца. Соприкасаясь с роликом, кольцо выпрямляется, материал выжимается из кольца и летит по касательной к его окружности. Далее частицы совершают полет по восходящим траекториям. Помимо упруго-кольцевого метателя существуют и другие аппараты, осуществляющие метание сыпучих материалов струей. К ним относятся машины с прямой и изогнутой лентой /, 0/. Из-за больших габаритных размеров, малого срока службы метательные машины с прямой лентой были признаны непригодными для работы. Распространение получили аппараты с изогнутой лентой, которые были лишены этих недостатков. Таким образом, появились машины для транспортировки зерна - зернопульты (рис. Зернопульт состоит из бесконечной ленты, огибающей три барабана, из которых один является приводным, остальные отклоняющим и натяжным. Поступая на быстродвижущуюся ленту зерно, прижатое к движущейся ленте нажимным барабаном, приобретая скорость, близкую или равную скорости ленты, и покидает машину под углом, примерно равным углу наклона прямолинейного участка ленты к горизонту. Сравнивая, метатели струйного действия с роторными или дисковыми аппаратами, широко применяемыми для разбрасывания удобрений, можно отметить их преимущества. Они пригодны для разбрасывания практически всех видов удобрений. Немаловажным преимуществом таких метателей является возможность получить большую дальность метания и устойчивость к влиянию ветра. Однако низкая равномерность внесения, делает эти аппараты на данный момент практически неприменимыми. Проведенный анализ основных типов туковысевающих аппаратов показывает, что в настоящее время основная тенденция развития конструкции машин для внесения удобрений направлена на увеличение равномерности, упрощению конструкций и обеспечению их надежности /, /. Рассмотренные типы высевающих аппаратов удобны в эксплуатации, просты по конструкции, но не полностью удовлетворяют возросшим требованиям к равномерности. Исходя из этого, необходимо решать задачи, связанные с изысканием новых рабочих органов, обеспечивающих более равномерное и устойчивое распределение удобрений но поверхности поля. Системный анализ позволяет каждую операцию технологического процесса рассматривать отдельно. Такой подход к решению задачи оправдан, если в дальнейшем анализе полностью учтено воздействие всех операций. Рис. Подача удобрений на вращающийся орган аппарата часто выполняется ту-конаправителем в виде наклонного неподвижного лотка. Наиболее удобным для практического использования является уравнение, полученное Василенко П. М. //, которое справедливо при угле наклона лотка большим угла трения (р.