Обоснование параметров и режимов работы технического средства для подбора и измельчения соломы из валков

• Автор: Смирнов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Киров-Йошкар-ола
• Количество страниц: 145 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МЕХАНИЗАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ И ЗАДАЧИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Плодородие почвы и агротехнические требования к использованию соломы на удобрение

1.1.1. Значение соломы для улучшения почвы и питания растений

1.1.2. Превращение растительных остатков в почве.

1.2. Современное состояние технологии по применению соломы в качестве удобрения

1.3. Анализ конструкций полевых измельчителей

1.3.1. Обзор приемнопитающих аппаратов

1.3.2. Анализ конструкций аппаратов измельчения

1.3.3. Анализ способов и устройств для распределения измельченных частиц соломы по поверхности поля
1.4. Краткий обзор научных работ по исследованию процесса измельчения грубостебельных культур молотковыми рабочими органами
1.5. Задачи научного исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ И ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ПОДБОРА И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СОЛОМЫ ИЗ ВАЛКОВ
2.1. Обоснование необходимости совершенствования технического средства для подбора и измельчения соломы из валков
с одновременным ее разбрасыванием по поверхности поля
2.2. Теоретические исследования взаимодействия шарнирно подвешенного молотка со слоем подаваемой в камеру измельчения подпрессованной соломы
2.3. Исследование процесса транспортирования и уплотнения соломы в питающем устройстве измельчителя.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований.
3.2. Контрольноизмерительные приборы.
3.3. Методика проведения эксперимента.
3.3.1. Определение пропускной способности измельчителя.
3.3.2. Методика определения влажности материала.
3.3.3. Изучение распределения размеров частиц соломы по длине
3.3.4. Методика определения энергетических показателей
3.3.5. Определение неравномерности разброса измельченной соломы.
3.3.6. Методика проведения многофакторного эксперимента по оптимизации параметров и режимов работы технического средства.
3.4. Методика испытаний технического средства для подбора и
измельчения соломы из валков
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ПОДБОРА И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СОЛОМЫ ИЗ ВАЛКОВ.
4.1. Результаты предварительных исследований.
4.1.1. Исследование распределения размеров и однородности частиц измельченной соломы в зависимости от частоты вращения ротора
4.1.2. Исследование равномерности распределения измельченной соломы по ширине разброса.
4.2. Результаты экспериментальных исследований усовершенствованного технического средства для подбора и измельчения
соломы из валков
4.2.1. Исследования рабочего процесса технического средства методом однофакторных экспериментов.
4.2.2. Оптимизация режимов работы технического средства для подбора и измельчения соломы из валков.
4.2.3. Исследование рабочего процесса технического средства методом активнопассивного эксперимента
4.3. Результаты производственных испытаний.
5. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


При аэробном разложении соломы из г органического вещества уже через три месяца образуется ,7 г гуминовых веществ и через два года достигает максиматьного значения ,1 г . Внесение растительных остатков в качестве удобрения требует создания условий для их быстрого разложения и гумификации. Гидродинамические условия процесса разложения растительных остатков в почве, теплообмен и массообмен подчиняются общему положению скорость процесса прямо пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению. М к Е АС т, 1. М производительность процесса, то есть количество вещества, перешедшего через поверхность взаимодействия из одной фазы в другую Г площадь поверхности соприкосновения фаз АС движущая сила процесса разность концентрации, температур, давлений т время к коэффициент пропорциональности, характеризующий скорость процесса массопередачи. При рассмотрении процессов гумификации растительных остатков в почве технологические расчеты в большинстве случаев основаны на уравнении массопередачи относительно Т, так как междуфазные явления протекают преимущественно на рабочих контактных поверхностях элементов системы. О диаметр стебля, мм длина стеблестоя, см п густота растений, шт. Тогда удельная площадь поверхности стеблестоя наружная и внутренняя озимой пшеницы урожайностью цга Д,3 мм, О,2,2 мм, см, 0 шт. Из приведенного выше видно, что растительные остатки обладают исключительно большой площадью поверхности. Однако и эта площадь может быть увеличена измельчением и дроблением растительного сырья. При этом определяющую роль оказывает характер измельчения. Поперечное перерезание полых соломин на частицы длиной 5 см увеличивает суммарную поверхность менее, чем на 1 , а измельчение на сантиметровые отрезки на 4 . В то же время одиночное продольное расщепление стеблей увеличивает суммарную поверхность соломистой массы на 9. Отсюда можно заключить, что дробление растительных остатков с их продольным расщеплением предпочтительнее с точки зрения увеличения удельной площади поверхности, чем поперечное резание стеблей. Продольное расщепление стебля резко увеличивает его общую поверхность, обеспечивает свободный доступ почвы внутрь стебля. За счет вовлечения в процесс внутренней поверхности стебля обшая поверхность соприкосновения материала с почвой возрастает на . Становится очевидной целесообразность оценки измельчителей соломы не только по длине резки, по и по степени расщепления материала вдоль волокон. Влияние характера измельчения соломы на интенсивность разложения потери массы в почве при благоприятных условиях можно рассмотреть на рисунке 1. Рис. Р1,0. Они в зависимости от длины резки потеряли от до своей массы 9. Таким образом, интенсивность разложения растительных частиц зависит от величины их поверхности, контактирующей с частицами почвы, что на практике обеспечивается приоритетностью расщепления стеблей листостебельных материалов перед измельчением их в резку с длиной менее см. Установленная связь между плотностью почвы и разложением соломы позволяет рекомендовать поверхностное прикатывание почвы для ускоренного разложения растительных отходов, заделанных в верхние слои почвы. Для незамедлительного ввода питательных веществ в оборот желательно быстрое разложение растительных остатков в почве. Условиями для этого являются влажность почвы в пределах . С, достаточная аэрация, внесение азотных удобрений из расчета 8. Одним из важнейших принципов современной системы земледелия является максимальный возврат в почву растительных остатков, что позволяет сохранять бездефицитный баланс гумуса в почве. При запашке в почву 1 т соломы зерновых культур образуется . При этом солома должна предварительно измельчаться, а затем равномерно распределяться по площади поля. Основные агротехнические требования к этим технологическим операциям и средствам механизации длина частиц соломы не должна превышать см массы соломы должно иметь длину не более 0 мм и не более 5 массы больше, чем 0 мм солома должна равномерно распределяться по всей ширине захвата колебания удельной массы на единицу площади не должны превышать от среднего значения влажность соломы не должна превышать .