Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время до 90% минеральных добрении вносится поверхностным способом. Для этого в нашей тране в основном используют центробежные тукорассеивающие машины ЦТМ), которые из-за многих положительных качеств и в мировой рактике занимают ведущее положение. Оно сохранится за ними и в алекой перспективе, если качество работы ЦТМ будет высоким неза-исимо от изменяющихся условий их производственной эксплуатации.
Однако ЦТМ вносят удобрения с неравномерностью, зачастую ревышающей в 2...3 раза допустимую агротребованиями. Это приво-ит к неодновременному созреванию растений, вызывает снижение рожая и ухудшение его качества. К примеру, в отдельные годы з-яз полегания растений потери зерна составляют 25...60%. Боэто-v повышение качества внесения минеральных удобрений и ил эффек-ивности'является важной народнохозяйственной проблемой.
Имеющийся большой теоретический, экспериментальный и произ-одственный материал нельзя эффективно использовать для повышения ячества работы ЦТМ. так как исследователи не включали одновре-іенно весь блок основных вопросов, касающихся как усовершенство-ания конструкции рабочих органов машин, так и разработки рацио-альных приемов по их настройке и использованию, оценке качества аботы в производственных условиях. В связи с этим возникает на-чно-техническая проблема: разработать на очередном этапе основне принципы теории распределения минеральных удобрений по по-ерхности поля ЦТМ и на их основе создать методы и технические редства, устойчиво повышающие качество работы этих машин при из-іеняющихся условиях их производственной эксплуатации. Диссертаци-інная работа выполнена в соответствии с тематическими планами на-чно-исследовательских работ Кубанского ГАУ 1973-1995 гг. по те-іам N ГР 81080725, N ГР 01860060896 и N ГР 01910049840.
Цель исследования заключается в разработке методов и техни-іеских средств повышения качества функционирования центробежных укорассеивающих машин в условиях их производственной эксплуата-
[ИИ.
Объектом исследования является технологический процесс по-іерхностного внесения минеральных удобрений и их смесей.
методи исследований. Основополагающий методологический
- г - г
принцип при исследовании технологического процесса работы центр безпного аппарата состоит в том, что параметры зоны рассева тес связаны с факторами, учитывающими конструктивные особенности, р жимы и условия работы аппарата, с одной стороны, и распределени удобрений по ширине захвата, - с другой. 'Исследование процес сводится к определению степени воздействия этих факторов на пар. метры зоны рассева и изучению влияния последних на распределен: удобрений по ширине захвата.
В аналитических исследованиях использованы методы теории В! роятностей, математической статистики, вычислительной математиі и элементы теории подобия. Аналитические результаты использов. лись как исходные данные при проведении на ЭВМ вычислительно: эксперимента и представлялись в виде номографических и регресс: онных зависимостей, что упрощало анализ полученных данных и дел; ло их более удобными для практических целей. Экспериментальна часть исследования выполнена в лабораторных и полевых условиях і специальных установках и макетах машин с помощью оригинальных м< тодик, приборов и оборудования. Результаты экспериментов обраб; тывались на ЭВМ методами математической статистики. При этом пр< верялась достоверность теоретических положений, уточнялись чак ные методики исследования.
Научная новизна исследования состоит в разработке:
метода оптимизации конструктивных параметров и режимов р'-боты центробежного аппарата, эффективных приемов его настройки;
моделей распределения удобрений центробежными аппарата». по поверхности поля и метода оптимизации параметров гоны рассек
способов регулирования технологического процесса" работ центробежного аппарата, обеспечивающих устойчивое и равномерно распределение удобрений ЦТМ независимо от изменяющихся Фрикциоь ных свойств удобрений, крутизны склона, скорости и направлен*
.ветра;
теоретических основ метода оценки качества работы туко'рз севающих машин с учетом влияния качества внесения удобрений s урожайность сельскохозяйственных культур и использования вьелеь ного автором нормированного показателя неравномерности внесем удобрений;
методики расчета рационального фракционного состава мин« ральнъж удобрений, предназначенных лпи рассева центробежными аг
- з -ратами;
- способов функционирования центробежного аппарата, позволя-их использовать его как средство для определения скорости дви-ния струи частиц и коэффициента трения сыпучего материала.
Новизна технических решений подтверждена 50. авторскими сви-тельствами и одним; патентом на изобретения.
Практическая ценность работы состоит в том, что полученные
ханико-технологические решения обеспечили: возможность целенап-
вленной оптимизации конструктивных параметров и режимов работы
нтробежного аппарата и контроля с помощью оригинальных' приборов
оцесса этой оптимизации в стационарных условиях по результатам
ендовых испытаний разрабатываемой машины; нечувствительность
нтробежного аппарата к изменяющимся в процессе, работы машины
икционным свойствам гранулированных минеральных удобрений, ук-
ну поля, скорости и направлению ветра; качественное внесение
М тукосмесей из-за рациональной, корректировки их фракционного
става; выполнение эксперссной оценки качества работы тукорассе-
ющих машин в производственных условиях; возможность определения
эФфициента трения сыпучего материала в процессе работы центро-
кного аппарата; широкое поле целенаправленной деятельности для
учных исследований, проектно-конструкторских .и "внедренческих
5'от по- данной проблеме., Пользователям ЦТМ предложены научно,
основанные рекомендации по ,.' качественному рассеву минеральных
обрений,. соблюдение .которых будет способствовать, получению' вы-
сих.урожаев сельхозкультур. '
Реализация результатовисследования. Результаты исследований злизованы НПО НИКТИМсельхозмаш . (г.Запорожье),' НПО ВИСХОМ .Москва). 'ПО "Петропавловский завод тяжелого машиностроения" .Петропавловск), Башкирским заводом сельхозмашин (г..Нефтекамск) цр. при созданий и усовершенствовании : центробежных аппаратов «рассеивающих машин КСА-3, ІРМГ-.4А, МВУ-5, КСХ-4, КСХ-7, ІІ-5, МВУ-8, МВУ-5 А,. МХА-7, MKv-u.5AV "МВСУ-0.6А Й др. Из них се-їно ежегодно выпускаются"машины в следующих объемах: МВУ-5 и /-0,5А - ПО 12 ТЫС.ШТ.:'. ІРМГ-4А, МВСУ-0;6А, МХА-7 -' ПО ОДНОЙ з.шт. По машине МВУ-5А ведется подготовка производства.
Методические основы диссертационной работы и отдельные ре-иьтаты исследований внедрены в учебный процесс Кубанского ГАУ.
Апробация работы. Диссертационная работа рассмотрена и реко-
- 4 -мендована к защите на совместном расширенном заседании кафед сельхозмашин и эксплуатации МТП КГАУ. Материалы исследований док ладывались и обсуждались на научных конференциях КГАУ (1966-199 гг.),на ХП конференции памяти акад. В.П.Горячкина (г.Москва, 196 г.), на Республиканской научно-методической конференции (г.Зер ноград, 1967 г.), на заседании секции научно-технического Совет ВИСХОМ (1968 г.), на Всесоюзной научной конференции (г.Минск 1973 г.), на Всероссийском научно-производственном совещани (г.Усть-Лабинск Краснодарского края, 1976 г.), на научной конфе ренции АЧИМСХ (1976 г.), на научно-технической конференции ВНИП ТИМЭСХ (1976 г.), на Зональной научной конференции (г.Казань 1977 г.), на Республиканской научно-технической конференци (г.Кировоград, 1977г.), на научно-производственной конференци (г.Минск, 1979 г.), на Всесоюзной конференции ВИСХОМ (1982 г.) на научной конференции Ленинградского СХИ (1983 г.), на краево: научно-техническом семинаре (г.Краснодар, 1984 г.), на заседани: кафедры сельхозмашин Белорусской сельхозакадемии (1984 г.), н. Всесоюзной научно-технической конференции (г.Москва, 1985 г.), н, Республиканской научно-технической конференции (г.Нефтекамск 1988 г.), на научно-технической конференции ВНИПТИМЭСХ (1995 г.) Публикация результатов исследований. Основное содержание ра боты опубликовано в центральных журналах "Тракторы и сельхозмаши ны" (1967, 1968, 1990 гг.), "Техника в сельском хозяйстве"(1968 1974, 1975, 1982, 1983), "Химия в сельском хозяйстве" (1978 1981), "Механизация и электрификация сельского хозяйства" (1983) "Агрохимия" (1992), в трудах КГАУ (1966-1987) и других изданиях По материалам диссертации опубликовано 98 печатных работ объемо] свыше 26 п.л., в том числе 50 авторских свидетельств.
Структура и объем диссертации. Диссертация состсит из дву; томов. Первый том включает введение, семь глав, заключение и общие выводы, список использованных источников, материалы том; представлены на 484 страницах, из которых на ЗЬО страницах изложен текст работы, на 90 страницах помещено 138 рисунков, на 'г\ страницах - 27 таблиц, на 44 страницах - список использовании: источников из 392 наименований. Второй том содержит 4У приложений, отражающих ход внедрения и экономическую оценку результате] исследования.
Ваушю-пратические результаті, выносимые на ааншу мети>
- 5 -
птимизации конструктивных параметров и режимов работы центробеж-
ого аппарата, эффективные приемы его настройки; модели распреде
лил удобрений центробежным аппаратом по поверхности поля, в том
исле при рассеве удобрений на склоне, с учетом воздействия ветра
і при изменяющихся в процессе движения машины параметрах зоны
іассева; принципиальные конструкции центробежных аппаратов, спо-
обных с неизменно высоким качеством распределять гранулированные
добрения при изменяющихся в процессе работы фрикционных свойс-
вах удобрений, крутизны склона, скорости и направления ветра;
іетодика расчета рационального фракционного состава гранулирован-
[ых минеральных удобрений, предназначенных для рассева центробеж-
[ыми аппаратами: уточнение методики оценки влияния, качества вне-
:ения удобрений на урожайность сельхозкультур; принципиальные по-
гожения по ускоренному методу контроля за качеством работы туко-
іассевающих машин. . .
