Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В общей системе факторов, влияющих на урожай сельскохозяйственных культур, минеральные удобрения обеспечивают более половины его прироста. Основу материально-технической базы химизации составляет складское хозяйство.
Одной из основных транспортно-технологических операций складской переработки твердых незатаренных удобрений является выгрузка их из железнодорожных вагонов. Разработанные и используемые для этой цели приемные устройства бункерного типа, как показал опыт, имеют ряд недостатков. Они капиталоемки, не обеспечивают компактности складского комплекса, при этом стоимость приемных устройств указанного типа достигает 20-30% стоимости складов.
Более эффективными являются приемные устройства с винтовыми питателями в открытом желобе. В отличие от других средств механизации они способны обеспечить миштальное заглубление подрельсового приямка, дозированную подачу насыпного груза на последующее транспортное звено, компактность и универсальность приемного устройства.
Однако, опыт использования винтовых питателей в приемных устройствах складов минеральных удобрений выявил низкую надежность технологического процесса выгрузки удобрений из транспортных средств и высокую энергоемкость транспортирования, что было обусловлено давлением вышележащего винту насыпного груза.
В связи с изложенным возникла необходимость в проведении исследований и создания на их базе эффективной конструкции винтового питателя приемных устройств складов минеральных удобрений.
Исследования были выполнены в соответствии с тематическими планами научно-исследовательских работ ВНИПИагрохим по теме: «Разработка и внедрение прогрессивных технологий, технических средств и рациональной организации складской переработки минеральных удобрений» (1986-1990 гг.), а также согласно раздела 01.03 научно-технической программы РАСХН на 1991-1996 гг.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изыскание рациональной конструкции и обоснование параметров винтового питателя, обеспечивающих использование его в качестве эффективного средства механизации приемных устройств складов твердых незатаренных минеральных удобрений.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ - механизированные технологии и технические средства для приема и выгрузки удобрений из транспортных средств, винтовые питатели приемных устройств складов незатаренных минеральных удобрений.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Физическое и математическое моделирование рабочего процесса транспортирования винтовым питателем в открытом желобе с использованием теории статики и динамики сыпучей
среды. Вычислительные эксперименты с использованием ПЭВМ и натурные опыты по схеме однофакторного эксперимента.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Выявлены закономерности процесса транспортирования твердых минеральных удобрений винтовым питателем в открытом желобе, разработаны математическая модель процесса и методы расчета производительности и энергоемкости винтового питателя с учетом давления вышележащего насыпного груза. Новизна конструктивных решений подтверждена 6 авторскими свидетельствами и патентами.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработанные методы расчета производительности и потребляемой мощности винтового питателя позволяют из широкого возможного диапазона определить его конструктивные параметры, близкие к оптимальным. Предложенная конструкция винтового питателя с разгрузочной горкой обеспечивает снижение энергоемкости процесса транспортирования на 20-50%. Разработанное компоновочное решение приемного устройства с винтовыми питателями для прирельсовых складов минеральных удобрений является универсальным, имеет малое заглубление подрельсового приямка.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. На базе выполненных исследований осуществлена разработка модернизированного приемного бункера БП-3,0М с винтовым питателем для механизированных приемных устройств прирельсовых складов минеральных удобрений. Серийное производство приемных бункеров освоено в ОКБ «Сельхозхиммаш» ВНИПИ-агрохим. За период 1990-1997 гг. выпущено свыше ста приемных бункеров. Модернизированные приемные бункеры с винтовыми питателями внедрены на 25 прирельсовых складах РФ, республики Беларусь, а также в двух хозяйствах Рязанской области для приема зерна из автотранспорта.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях «Научно-технический прогресс в инженерно-технической сфере АПК Россию) (М., 1994, 1996 гг.), на научно-практической конференции «Современные машинные технологии и технические средства переработки и внесения в почву минеральных удобрений» (Рязань, 1996 г.), на научно-практической конференции «Возрождение российского села» (Рязань, 1997 г.), на научно-практической конференции, посвященной памяти академика В.П. Горячкина (М., 1998 г.), на Ученом совете ВНИПИагрохим (Рязань, 1998 г.) и Секции Ученого совета ВИМа (М., 1998 г.), на международной научно-технической конференции «Энергосбережение в сельском хозяйстве» (М., 1998 г.).
ПУБЛИКАЦИИ. По основному содержанию диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 5 авторских свидетельств и патентов на изобретение.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников из 133 наименований и приложений. Работа изложена на 178 страницах машинописного текста, включает 60 рисунков и 15 таблиц.
