Совершенствование технологического процесса распределения известьсодержащих материалов центробежным разбрасывателем

• Автор: Следченко, Виталий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Кислотность почв в ЦЧР и борьба с ней
1.2. Классификация и краткая характеристика известковых материалов
1.3. Использование серийных машин для внесения карбоната кальция
1.4. Обзор и анализ распределяющих устройств машин для внесения минеральных удобрений и мелиорантов
1.5. Постановка вопроса и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РАБОТЫ РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО
ТИПА
2.1. Математическое моделирование процесса распределения частиц карбоната кальция рабочим органом центробежного типа
2.2. Обоснование принципиальной схемы рабочего органа
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 физико-механических свойств карбоната кальция
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 карбоната кальция
3.3.2. Обработка результатов энергетических испытаний
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Результаты предварительных экспериментальных исследований
4.2. Результаты теоретических исследований по обоснованию конструктивных параметров рабочих органов центробежного типа
4.3. Результаты экспериментальных исследований влияния параметров
рабочих органов на качество распределения карбоната кальция
4.4. Результаты энергетических экспериментов и их анализ
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МОДЕРНИЗИРОВАННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПРИ РАСПРЕДЕЛЕНИИ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ
5.1. Общие положения методики расчета экономической эффективности
5.2. Расчет экономической эффективности предложенного технического решения
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ П8
ВВЕДЕНИЕ
Сельскохозяйственные угодья Воронежской области славятся, прежде всего, черноземом. Однако в результате длительного, порой нерационального использования они утрачивают свое естественное плодородие. В связи с сокращением объемов внесения органических удобрений, применением в основном физиологически кислых форм минеральных удобрений, выпадением кислотных дождей и ряда других причин наметилась тенденция увеличения площадей кислых почв, что ведет к уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур. По данным агрохимической службы в ЦЧР свыше 5 млн. га кислых почв, в том числе в Воронежской области - более 800 тыс.га [103].
Основной путь улучшения плодородия кислых почв - известкование, которое кроме нейтрализации кислотности, способствует повышению эффективности минеральных удобрений, улучшает качество гумуса и т.д. При острой нехватке известковых материалов в области растут огромные залежи отходов промышленных производств, которые можно использовать в качестве мелиорантов, в частности, карбонат кальция химического синтеза - отход производства комплексных минеральных удобрений. Помимо нейтрализации кислотности почв, этот материал может служить и удобрением, так как содержит различные питательные вещества [103].
Использование данного материала одновременно решает две задачи: утилизируются отходы производства, что ведет к улучшению экологической обстановки, и повышается плодородие кислых почв.
Применение карбоната кальция в настоящий момент сдерживается отсутствием теоретических и экспериментальных исследований технологического процесса распределения данного материала, а также отсутствием рекомендаций по рациональному использованию для этого имеющихся в хозяйстве машин.

На рабочем органе серийных машин установлены, в основном, 4 лопатки. Следовательно, частица материала (без учета взаимодействия частиц при движении в потоке) может достичь поверхности диска в свободном полете за 6...20° до подхода следующей лопатки. Данные расчеты показывают, что поток частиц, движущихся с транспортера на рабочие органы, разделяется на две части. Большинство частиц материала подхватываются лопатками на различной высоте над поверхностью диска. Остальные частицы попадают на поверхность диска и движутся по нему до прихода следующей лопатки. Из работ [15, 53] видно, что, за исключением отдельных частиц, подавляющая масса частиц, достигших диска и движущихся по нему, достигнет следующей лопатки.
Вторая фаза технологического процесса работы разбрасывателя характеризуется движением частиц материала по рабочему органу. Рассмотрим более подробно указанные выше варианты попадания частиц на рабочий орган центробежного типа.
В первом варианте частица подхватывается лопаткой после свободного полета. Рассмотрим схему сил, действующих на эту частицу при движении по лопатке. Для этого введем систему координат ХОУ в плоскости лопатки. При этом ось У совпадает с осью вращения рабочего органа (рисунок 2.2).
Обычно, как уже отмечалось ранее, движение частицы материала по поверхности лопатки центробежного рабочего органа рассматривают как движение по прямой, параллельной поверхности диска или почвы (при вертикальной оси вращения рабочего органа). Однако, анализируя вышесказанное, можно прийти к выводу, что после соприкосновения частицы с поверхностью лопатки ее вертикальное движение не прекращается мгновенно, а уменьшается по мере увеличения силы трения БТрь направленной против вектора относительной скорости Уохн. Одновременно с этим, частица обретает горизонтальный вектор скорости Ух по поверхности лопатки за счет центробежной силы тсо2х (рисунок 2.2). Кроме того, на частицу действует сила тяжести 1Т.