Введение к работе
Актуальность темы. В растениеводстве, в частности хлопководстве, внесение различных химических препаратов (пестишщов, гербицидов, дефолиантов, дессикантов и т.п.) является неотъемлемой частью агротехники. Для внесення химических препаратов в хозяйстве используются опрыскивающие машины ОВХ-28, ОВХ-28А, ОЩ-600, ОШХ-12, основным недостатком которых является низкая эффективность ввиду того, что 20 - 25% химикатов оседает на почву, а 25 - 30% уносится ветром. Это приводит к перерасходу химических препаратов и к загрязнению окружающей среды.
В связи с этим заслуживает внимания разработка технологий и средств внесения химических препаратов, которые позволяют устранить указанные недостатки.
Одним из путей радикального улучшения качества нанесения химических препаратов на объект является использование сильных электрических полей, Использование сильных электрических полей в технологических процессах защиты растении сулит большие экономические выгоды за счет снижения расхода химических препаратов и уменьшения потерь урожая.
Однако, несмотря на то, что в ряде работ разработаны теории процесса диспергирования и осаждения химических препаратов на растения, этот метод до настоящего времени не нашел практического применения. Причина заключается в;. jm, что теоретически описать процесс зарядки и осаждения частиц аэрозоля в сильных электрических полях количественно не представляется ВОЗМОЖНЫ!**, а диспергирование в электрических полях жидкостей приводит к образованию биполярно заряженных частиц, что приводит к еще большим потерям химикатов, чем при обычном распылении.
Для повышения эффективности процесса элсктроосахадения химических препаратов на растения требуется продолжить исследования с данной области, _ разработать способы ззрядки и соотоет-ствуюшие установки, обеспечивающие униполярно заряженный аэрозольный поток с моноднеперсным составом Поэтому научное обоснование основных параметров электроустановки для распыления химических препаратов и его созданий являются актуальной научно-технической задачей, требующей скорейшего решения..
Цель настоящей раиоты, состоит в совершенствовании способа зарядки и создании, электроустановки для распыления химических препаратов, отвечающей агротехническим требованиям и обеспечивающей повышение эффективности процесса химической обработки и снижение расхода ядохимикатов.
Длі^ достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
изу іещіе способов и устройств для получения униполярного заряда и монодисперсности капель;
разработка и обоснование технологической схемы обеспечивающей монодксперсносчь капель и униполярную зарядку частиц химического раствора;
исследование зарядки частиц и обоснование основных параметров зарядного устройства;
«исследование процесса осаждения электроаэрозоля на лиственную поверхность растений;
определение основных технологических параметров электрического распылителя.
Тема диссертационной работы связана с планом научно-исследовательских работ ТИИИМСХ на 1990-95 годы (тема 5. Разработка згс-логически чистых энерготехнолопш и технических средств по производству, переработке и хранению сельскохозяйственной продукции.)
Методика исследования. В теоретических исследованиях настоящей .работы использованы положения теоретической механики, технической гидродинамики, электросташки п электродинамики, математического анализа, методологии предшествующих исследований и методик, разработанных автором.
Экспериментальные исследования по определению показателей электроаэрозольного потока и обоснованию рациональных Параметров технических устройств проводились согласно ОСТ 70S. 11-74. Данные опытов обработаны по ГОСТ 11.004-82 и методами математической статистики. Экспериментальные исследования выполнены на лабораторных установках и макетных образцах машины для внесения жидкостей. Оптимизация параыетроп проводилась методом многофакторного планирования эксперимента. Обработка результатов экспериментов проводилась с привлечением электронно-вычислительных средств (IBM 486 DX4/100).
В диссертации выдвинуты и развиты следующие положения, представленные на защиту.
обоснование возможности получения униполярно заряженного аэрозоля с монодисперсным составом для обработ.^л растений химическими препаратами;
-методика гидродинамического расчета рэтацнонно-дисковых распылителей и соотношения для определения расходных характеристик распылителя;
теоретические зависимости для определения параметров зарядного устройства;
методика определения величины заряда капель по и;< отклонению от прямолинейного движения d электрическом поле к -ройного разряда;
результаты экспериментального исследования процесса зарядки частиц жидкости в электрическом поле коронного разряда;
результаты теоретических и экспериментальных нсследова ний по осаждению электроаэрозолыюго потока на лиственную поверхность;
процедура выбора технологических и режимных параметров электростатического распылителя по расходу химического раствора, скорости агрегата и напряжению коронирующего электрода.
Новизна основных результатов диссертационной работы, полученная лично соискателем:
установлено, что для повышения эффективности осаждения аэрозольных частиц на обрабатываемую лиственную поверхность растений необходимо получение монодисперсного униполярного состава аэрозольного потока;
получены зависимости для определения основных параметров дискового распылителя и устройства для зарядки аэрозольных частиц в электрическом поле коронного разряда:
установлена зависимость напряженности и зоны действия электрического поля коронного разряда от геометрических параметров зарядного устройства;
разработана математическая модель, описывающая траекторию движения частиц в электрическом поле коронного разряда в системе "кольцо-торонд";
исследован процесс осаждаемости и обтекаемости листьев растений электроаэрозольнымн частицами;
разработана математическая модель,описывающая параметры элс-ктро-аэрозольного генератора с учетом их взаимосвязи, позволяющие обосновать рациональные параметры наиболее эффективного технол гнческого процесса электроаэрозольной обработки растений химическими препаратами.
Практическая ценность. Предложен новый вариант получения униполярного электрозлряжеиного аэрозоля, заключающийся в предварительном монодиспергированни жидкости с последующей зарядкой п электрическом поле коронного разряда. Разработана, ин-женернпм методика расчета электрического распылителя.
Разработанная опрыскивающая машина с электрозгряженным потоком позволяет сократить расход химических препаратов на 35-40%, повысить равномерность покрытия листьев частицами на 28-30%, сократить затраты труда на 12-17%.
Реализация резмьщщнрд исследований. Предложенная установка прошла испытания в учебном хозяйстве ТИИИМСХ и в хозяйстве им. Ахунбабаева (№30) Зафарабадского района Джизакской области, проведены сравнительные испытания базовой технологии внесения химических препаратов И предлагаемого технологического процесса электростатического диспергирования химических препаратов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной, работы докладывались И обсуждались на республиканских научно-пріилическнх конференциях ученых и специалистов "Кишлок ху-жалиги ишлаб чикарншнда анергоресурслардан самаралн фой-далаїшні" (Ташкент, 25-27 ноября 1993г.,) "Механика много* фазны.4 сред, тепломассообмен и распространение п сплошных средах", (Ташкент, 26-27 апреля 1994г.), "Олимлар ва мутахасснслар ижтішоїій-иєтисодий муоммаларни хал этишда" (Ташкент, 1994 г.), международных семинарах, посвященных проблемам акологии {Ташкент, 199б-]997г»), а также На объединенных сешшарах лабораторий Института энергетики и аьгоматнки, научно-технических секциях ТИИИМСХ, ТГТУ, АООТ БМКБ "Агромаш".
Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано р 9 научных трудах.
Структура и обшг работы. Диссертация состоит т ішедешш, пяти глав, выводов н приложений, изложена на 113 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 10 таблиц, синеок использованных источников, включающий 99 наименований и 5 приложений.
