Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи научных исследований 9
1.1. Физико-механические свойства стебельных материалов 9
1.4. Агротехнические предпосылки внесения соломы в качестве удобрения 14
1.3. Классификация и основные структурно-технологические схемы измельчителей стебельных материалов 16
1.3.1. Структурно-технологические схемы измельчителей стебельных материалов 16
1.3.2. Анализ конструкций измельчающих аппаратов 20
1.3.2. Обзор конструкций измельчителей - разбрасывателей стебельных материалов 30
1.4. Анализ работ по исследованию процесса измельчения стебельных материалов 40
1.5. Задачи научного исследования 48
2. Теоретическое исследование процесса измельчения стебельных материалов молотковыми рабочими органами 49
2.1. Определение рабочих параметров роторного измельчителя 49
2.1.1. Теоретическое определение частоты колебания шарнирно установленного молотка роторного измельчителя 49
2.1.2. Определение параметров молоткового ротора 53
2.1.3. Теоретическое определение влияния дополнительного количества рабочих органов на энергетические процессы измельчителя 56
2.2. Исследование движения частицы соломы при воздействии на неё молотка ротора 60
2.2.1. Анализ движения материала в выгрузном раструбе 67
3. Программа и методика экспериментальных исследований. 71
3.1. Программа экспериментальных исследований 71
3.2. Методика экспериментальных исследований 72
3.2.1. Приборы и аппаратура 72
3.2.2. Экспериментальные установки 77 .
3.2.3. Оценка эффективности процесса измельчения стебельных материалов 81
3.2.4. Оценка фракционного состава и равномерности распределения измельченных частиц 85
3.2.5. Методика исследования аэродинамических характеристик роторного измельчителя 86
3.3. Краткая методика планирования и проведения экспериментов и стати
стической обработки полученных данных 88
4. Результаты экспериментальных исследований 94
4.1. Исследование аэродинамических показателей роторного измельчителя- разбрасывателя соломы и влияние конструктивного исполнения корпуса на воздушный режим 94
4.1.1. Аэродинамические показатели измельчителя - разбрасывателя при работе с молотковыми и ножевыми рабочими органами 94
4.1.2. Влияние формы корпуса на показатели воздушного режима измельчителя - разбрасывателя 100
4.2. Результаты аэродинамических исследований измельчителя - разбрасывателя на базе косилки-измельчителя КИР - 1,5 114
4.3. Качественные показатели работы измельчителя - разбрасывателя 117
4.3.1. Оценка гранулометрического состава измельчённого материала 117
4.3.2. Оценка равномерности распределения частиц соломы по поверхности поля 121
4.3.3. Применение комбинированных рабочих органов в измельчителе -разбрасывателе 124
4.4. Влияние рабочих органов на мощностные показатели измельчителя - разбрасывателя 128
4.5. Результаты испытаний измельчителя-разбрасывателя соломы из валков на Кировской МИС 132
5. Оценка энергетической эффективности исследований 135
Общие выводы 141
Литература 142
Приложения 161
- Структурно-технологические схемы измельчителей стебельных материалов
- Теоретическое определение частоты колебания шарнирно установленного молотка роторного измельчителя
- Оценка эффективности процесса измельчения стебельных материалов
- Аэродинамические показатели измельчителя - разбрасывателя при работе с молотковыми и ножевыми рабочими органами
Введение к работе
Создание благоприятных условий для высокоэффективного производства продукции растениеводства является важной задачей для качественного и своевременного обеспечения населения страны продуктами питания. Добиться решения этой проблемы можно при помощи применения полноценных и сбалансированных удобрений.
В настоящее время в Северо-Восточной части Российской Федерации около половины всех земельных угодий, обрабатываемых под пашню, приходиться на зерновые культуры [97, 101, 104, 109, 152]. В виду сложных эконо- мических условий во многих хозяйствах региона наметилась тенденция, снижения количества вносимых органических и минеральных удобрений, которые так необходимы для роста и развития растений. Исходя из этого, остро встаёт вопрос о необходимости разработки и усовершенствования машин и технологий, которые способны при минимальных затратах качественно восстановить плодородие почвы. Одним из источников, который мог бы восполнить эти потери, является солома зерновых культур, не используемая на хозяйственные нужды [101, 152, 163, 164]. В тоже время, использование существующих технических средств затруднено в виду несовершенства их конструк- ций и неадаптированности к сложным климатическим условиям.
Таким образом, основным способом уборки излишков соломы зерновых культур следует считать её измельчение и последующую заделку в почву с внесением азотных удобрений.
Для измельчения соломы используются в основном измельчители с молотковыми рабочими органами [55, 59, 68, 92, 120, 127, 135, 160, 165], которые обладают рядом преимуществ: они просты в изготовлении и в эксплуатации применимы при измельчении материала различной влажности и с различными физико - механическими свойствами. В то же время их работа характе- ' ризуется значительными затратами энергии и неравномерностью гранулометрического состава.
Поэтому решение вопросов связанных с усовершенствованием измельчителей - разбрасывателей соломы является актуальной задачей в плане обеспечения сельскохозяйственных предприятий качественными и недорогими удобрениями.
Цель исследования._Снижение энергоёмкости рабочего процесса, повышение качества измельчения и равномерности распределения частиц соломы по поверхности поля путём совершенствования рабочих органов измельчителя - разбрасывателя.
Работа выполнена на кафедре технологического и энергетического оборудования ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия».
Объекты исследования. В качестве объектов исследований выбраны процессы измельчения и распределения измельчённых частиц соломы по поверхности поля, а также движение воздушного потока в корпусе машины.
Методика исследования^ Исследования предусматривали разработку теоретических предпосылок движения частиц материала в измельчителе, экспериментальные исследования в лабораторных и полевых условиях, энергетическую оценку результатов исследований. При проведении экспериментальных исследований использованы стандартные и частные методики с применением физического и математического моделирования.
Научная новизна:
выявлены пути повышения эффективности функционирования роторного измельчителя - разбрасывателя стебельных материалов и представлены технические решения для их осуществления: комбинированные рабочие органы и корпус спиральной формы с жалюзийно выполненным языком;
определено влияние типа рабочих органов и конструктивных параметров корпуса измельчителя - разбрасывателя на его аэродинамические показатели;
полученные теоретически и подтверждённые экспериментально математические зависимости, позволяющие обосновать рациональные значения
7 основных конструктивных параметров корпуса измельчителя - разбрасывателя соломы.
Достоверность основных положений и выводов подтверждена данными экспериментальных исследований, положительными результатами производственных испытаний измельчителя - разбрасывателя соломы.
Практическая ценность и реализация результатов исследований, Содержащиеся в диссертации научные положения и выводы позволяют на стадии разработки обосновать основные конструктивные параметры и режимы работы измельчителя - разбрасывателя соломы роторного типа, которые могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями и научно-исследовательскими учреждениями.
Результаты исследований использованы при модернизации косилки -измельчителя КИР-1,5 в СХПК «Красная Талица», Кировская область, при испытании опытного образца измельчителя - разбрасывателя соломы в «Ботаническом саду» ВГСХА, Кировская область, переданы в ОАО «ВМП «Ави-тек», г. Киров, а также рассмотрены и одобрены техническим советом комитета сельского хозяйства и продовольствия Кировской области.
Совместно с автором в выполнении отдельных исследований принимали участие сотрудники кафедры технологического и энергетического оборудования Вятской государственной сельскохозяйственной академии канд. техн. наук, доцент В.Н. Шулятьев, канд. техн. наук старший преподаватель А.А. Рылов. Всем им приношу искреннюю благодарность.
Особо автор выражает благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору В.Г. Мохнаткину.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях аспирантов и соискателей Вятской ГСХА (2002 - 2004 гг.), Ижевской ГСХА (2004г.), Вологодской ГМХА (2004 г.), VI Межрегиональной научно-практической конференции Марийского ГУ (2004 г.). Основные положения диссертации опубликованы в 13 работах, в том чис-
8 ле 1 из них за рубежом и решение ФИПС о выдаче патента на полезную модель по заявке №2004108386 А 01 D 34/43, А 01 F 29/00.
На защиту выносятся следующие положения:
математическая зависимость частоты колебаний шарнирно установленного молотка от частоты вращения ротора;
теоретические исследования процесса движения частицы материала в корпусе измельчителя от воздействия на неё молотка ротора;
- усовершенствованная конструктивно-технологическая схема измельчи-
теля - разбрасывателя соломы со спиральным корпусом и жалюзий-ным языком;
- полученные экспериментально аэродинамические характеристики из-
мельчителя - разбрасывателя в зависимости от типа рабочих органов;
- практическое применение результатов исследований и их энергетиче
ская оценка.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 184 страницы, 56 рисунков, 13 таблиц и 7 приложений. Список литературы включает 196 наименований.
Структурно-технологические схемы измельчителей стебельных материалов
При этом, наиболее распространенные из существующих измельчителей работают по одной из представленных ниже схем.
Структурная схема представленная на (рис. 1.1, а) относится к одноступенчатым измельчителям открытого типа и взаимодействие материала с рабочими органами происходит непродолжительное время, продукт измельчается и без разделения поступает на выгрузку. Такая технологическая схема наиболее распространена, проста в эксплуатации и характерна практически для всех видов измельчающих устройств: ножевых соломорезок, сегментных и штифтовых измельчителей, безрешетных дробилок с молотковыми рабочими органами. Разрушение материала в таких измельчителях осуществляется пугём излома, изгиба, разрезания, смятия и расщепления стеблей при воздействии рабочих органов и напора со стороны материала, противорезов или контрмолотков деки. Измельчители, работающие по данной схеме обладают высокой пропускной способностью, но низким качеством готового продукіа, в частости неравномерностью гранулометрического состава. Чтобы устранить данный недостаток проводят дополнительную последовательную установку измельчающих аппаратов. При этом, (рис. 1.1,6) материал, проходит первую ступень, измельчается, и затем последовательно доизмельчается в аппарате вторичного измельчения. Измельчители работающие по данной технологической схеме устраняют недостаток связанный с неравномерностью гранулометрического состава, но в связи с установкой дополнительного измельчающего устройства усложняется конструкция и как следствие - появляются сложности при ремонте и обслуживании.
В измельчителях закрытого типа (рис. 1.1, в) подача материала и его измельчение происходит по той же технологической схеме, что и в измельчителях открытого типа (рис. 1.2, а). На выгрузку поступает лишь та часть материала, которая достаточно измельчилась. В качестве разделяющего (сепарирующего) устройства могут служить решета или колосниковая решетка. В измельчителях такого типа материал совершает многократное круговое перемещение за счёт того, что сепаратор и деки охватывают весь периметр дробильной камеры. Вследствие этого измельчение осуществляется от многочисленного ударного воздействия рабочих органов и истирания материала при проходе его через отверстия сепаратора. Данная технологическая схема обладает высокой энергоёмкостью рабочего процесса, по сравнению с предыдущими. И при этом качество получаемого продукта значительно выше.
В связи с тем, что технологический процесс измельчения состоит из со- . вокупности последовательных функциональных процессов то и схема устройства для измельчения должна представлять собой ряд последовательных элементов наиболее чётко выполняющих определённую операцию и представляющих собой законченный технологический процесс.
Исходя из этого очевидно, что эффективность измельчителя во многом обусловлена эффективной работой каждого из перечисленных элементов (питающего устройства, измельчающего аппарата, сепаратора и устройства отвода готового продукта), немаловажное значение принимает и согласованность их работы между собой [56, 152]. В связи с этим при создании или совершенствовании существующих измельчителей следует уделять внимание совершенствованию каждого элемента. При этом каждый элемент должен выполнять свою функциональную задачу и по возможности создавать благоприятные условия для работы последующего.
Известно, что энергетические, технологические и качественные показатели работы измельчителей в большей мере зависят от конструкции и режи- мов работы измельчающих аппаратов. И должны отвечать определённым требованиям (качественно измельчать материал при различной влажности и показывать высокое качество измельчения). При переработке одних и тех же видов материалов измельчающие аппараты, отличающиеся конструктивными признаками, оказывают различные разрушающие воздействия на продукт, вследствие чего энергетические, качественные показатели и пропускная способность этих машин различны.
В настоящее время существует несколько способов измельчения стебельных материалов: за счёт удара шарнирно подвешенными молотками или ножами, резания лезвием, разрыва жестко закрепленными штифтами. Рабочими органами служат, соответственно, ножи, сегменты, штифты или молотки, а также их комбинации и сочетания.
В зависимости от конструкции измельчающего аппарата измельчители делятся на роторные (барабанные) и дисковые. Дисковые измельчители в свою очередь бывают ножевыми (рис. 1.3, а) и штифтовыми (рис. 1.3, б), а роторные - ножевыми (рис. 1.3, д, е), молотковыми (рис. 1.3, г, д) и комбинированными (рис. \.3,в,е), сочетающими в себе нескольких видов рабочих органов. Измельчители с ножевыми рабочими органами используют процесс резания и работают на невысоких скоростях. Молотковые и штифтовые измельчители более быстроходны и относятся к машинам ударно-истирающего действия.
При использовании дискового режущего аппарата с прямолинейным лезвием (рис. 1.3, а) рабочий процесс измельчителя характеризуется высокой неравномерностью нагрузок на вал машины и при больших скоростях вращения вала процесс резания являет собой ударный импульс, при этом резание происходит за счёт нормального давления (по принципу «рубки»). Устранить этот недостаток невозможно [97, 100], поэтому обоснованность применения прямых ножей в универсальных дробилках и измельчителях объясняется только простотой их формы, легкостью изготовления и монтажа, удобством заточки.
В исследованиях В.П. Горячкина и С.В.Мельникова [112, 121, 125] и других учёных доказано, что недостатки, свойственные прямому ножу, устраняются при использовании ножа с криволинейным лезвием, выполненного по форме спирали Архимеда или дуге эксцентрической окружности. Криволинейная форма ножа благоприятствует возникновению скользящего резания по всей длине лезвия, что приводит к значительному снижению энергоемкости измельчения. В общем же случае применение криволинейных ножей создает благоприятные условия для снижения энергоемкости измельчения и повышения равномерности работы машины, но усложняет изготовление, заточку ножей и регулировку зазора в режущей паре.
Теоретическое определение частоты колебания шарнирно установленного молотка роторного измельчителя
В результате проведённых теоретических исследований получено уравнение, (2.5) позволяющее определить частоту колебаний шарнирно установленного молотка правильной прямоугольной формы. На основании результатов можно сделать вывод о том, что при использовании таких молотков резонансные колебания не наступят.
Применение дополнительных маховых масс при работе измельчителя значительно, в 2 раза повышает кинетическую энергию ротора измельчителя, при этом коэффициент неравномерности располагается в допустимых рамках, обеспечивающих качественную работу машины.
Получены уравнения (2.19) (2.25) позволяющие определить угол поворота молотка, при котором происходит сход материала и определяется ускорение частицы соломы. На основании этих уравнений определён угол наклона выгрузного раструба Ро=20...25.
Задачами экспериментальных исследований является изучение влияния различных факторов на аэродинамические показатели работы и энергозатраты измельчителя - разбрасывателя, а также качество продуктов измельчения. Определение оптимальных конструктивных параметров рабочих органов и режимов их работы и получение первичной информации о процессах при работе измельчителя - разбрасывателя в лабораторных и полевых условиях с целью установления статистических характеристик и получения описания рабочих процессов.
Экспериментальные исследования аэродинамических показателей измельчителя — разбрасывателя проводились в соответствии с действующими ГОСТами, ТУ и общепринятыми методиками испытаний измельчителей [143], обеспечивающих получение первичной информации в виде реализации случайных процессов [78, 114]. В соответствии с поставленными задачами была разработана программа экспериментальных исследований: 1. Разработка и изготовление экспериментальной установки, с последующим проведением ряда экспериментов направленных на изучение аэродинамических показателей работы машины; 2 Исследование влияния на воздушный поток различных рабочих органов; 3 Разработка и создание экспериментальной установки со спиральным корпусом молоткового ротора; 4 Исследование влияния конструктивных факторов спирального . корпуса на аэродинамические показатели воздушного потока; 5 Создание приемлемых условий для определения энергетических показателей при работе с различными рабочими органами; 6 Конструктивные изменения рабочей машины КИР-1,5 и испыта ние её в производственных условиях с целью оценки технологических и кон структивных параметров, обеспечивающих протекание процесса в соответст вии с агротребованиями и минимальными удельными энергозатратами. 3.2. Методика экспериментальных исследований 3.2.1. Приборы и аппаратура Для осуществления рабочего процесса экспериментальной установки, а также снятия энергетических и скоростных характеристик и проведения контроля работы над ними использовался щит управления, совместно с ПЭВМ и АЦП, общий вид применяемой аппаратуры представлен на рисунке 3.1. Контроль за проведением эксперимента, как при снятии аэродинамических характеристик, так и при снятии энергетических характеристик проводился при помощи щита управления. Щит включает в себя: - пускорегулирующую аппаратуру, составной частью которой являются встроенные автотрансформаторы, благодаря им, с помощью переключателей можно контролировать и плавно изменять частоты вращения электродвигателя привода молоткового ротора и фиксировать их на любом уровне; - контрольно-измерительные приборы: с их помощью осуществляется визуальный контроль за величиной напряжений на клеммах электродвигателей и силой тока, протекающего по якорной обмотке двигателя привода ротора. Встроенные электронные тахометры позволяет контролировать частоты вращения молоткового ротора; - блок клемм, розеток и разъемов, предусматривающий возможность подключения дополнительных регистрирующих приборов и оборудования, не входящих в схему стенда. При проведении экспериментальных исследований кроме перечисленной выше аппаратуры нами применялось дополнительное оборудование и приспособления, которые представлены в таблице 3.1 Привод используемых нами экспериментальных установок осуществлялся посредством электродвигателя постоянного тока (исключая питающий транспортер, привод которого осуществлялся посредством электродвигателя переменного тока), поэтому для контроля энергетических параметров протекания рабочего процесса одновременно регистрировались напряжение на клеммах якорной обмотки двигателя (цифровым мультиметром) и потребляемый из сети линейный ток (с помощью аналого-цифрового преобразователя). Фрагмент записи линейного тока в цепи электродвигателя привода молоткового ротора представлен на рисунке 3.2.
Оценка эффективности процесса измельчения стебельных материалов
Треугольная диаграмма - это равносторонний треугольник, стороны которого являются осями координат, а любой точке, принадлежащей треугольнику, соответствует единственный состав смеси.
Аналитическое вычисление координат точек, принадлежащих изолиниям весьма трудоемко. Поэтому с помощью ЭВМ производят решение уравнения У при фиксированных х{ =0;0.1;...;1.0 и выполнении равенства х2 = \-х] -лг3. Затем по полученным данным строят кривые х, =0;0,1;...;1,0 в координатах У и - 3 При заданных значениях у находят л3 при различных x, из вспомогательного графика и переносят на треугольную диаграмму. Линии, соединяющие точки на треугольной диаграмме, являются изолиниями свойств-треугольными диаграммами состав-свойство. Диаграммы строятся для каждого критерия оптимизации и в дальнейшем, с целью определения области оптимизации, эти диаграммы с различными откликами совмещаются.
Таким образом, применение планов Шеффе для определения оптимального сочетания рабочих поверхностей в дробильной камере позволяет в совокупности изучить влияние каждого типа поверхности на выходные характеристики машины и получить математическую модель рабочего процесса второго и более высокого порядка при небольшом объеме экспериментальных работ.
Расчет оценок коэффициентов регрессии математических моделей, оценка их значимости, проверка адекватности полученных моделей и построение двумерных сечений поверхностей откликов проводились на персональном компьютере с помощью программного приложения Statgraphies Plus 2.1. для Windows в соответствии с процедурой, изложенной в [57,185].
Оценки коэффициентов регрессии считаются значимыми с 95 % доверительной вероятностью, если величина P-Value (р-значение), приведенное в таблице дисперсионного не превышает 0,05. Об адекватности модели также судят по данным, приведенным в таблице дисперсионного анализа. Для этой же цели используется дополнительный тест lack-of-flt. Если значение P-Value (р-значение) использованного дополнительного теста больше 0,05, то модель представляется адекватной для описания отклика [57].
Оптимизацию объектов исследований проводили решая компромиссную задачу по определению сочетания факторов, дающего минимальные удельные энергозатраты на единицу степени измельчения при обеспечении качества готового продукта в соответствии с зоотехническими требованиями и достаточно высокой пропускной способностью дробилки.
При выполнении расчетов, связанных с разработкой теоретических разделов, применено программное приложение обработки математических данных MathCad Professional 2000.
В Кировской области и за ее пределами широко используется косилка-измельчитель КИР-1,5, выпускаемая Вятским машиностроительным предприятием «АВИТЕК». Она предназначена для скашивания и измельчения сеяных и естественных трав, картофельной ботвы и других культур, используемых в качестве зеленого корма. Кроме того предприятия области используют косилку для измельчения и распределения по поверхности поля соломы зерновых после обмолота для последующей заделки её в почву [56, 102, 120].
Для увеличения количества частиц, расщепленных вдоль волокон (ускорения гумификации растительных остатков) разработан комплект рабочих органов к косилке, предусматривающий, замену ножей на молотки [127]. В новой модификации косилки-измельчителя с увеличенной шириной захвата до 1,85 м (КИР-1,85) затруднена транспортировка измельченной массы, поэтому проведены исследования воздушного потока, создаваемого рабочими органами.
На разработанной нами установке, описание её приведено выше, была проведена серия опытов направленных на выявление качественных и эксплуатационных показателей воздушного режима измельчителя при работе с молотковыми и ножевыми рабочими органами.
При проведении параметрических испытаний использована стандартная методика по исследованию воздушного потока для вентиляторов с нагнетательным трубопроводом [174, 180]. В измерениях использован жидкостный микроманометр ММН-240(5)/10. Частота вращения ротора контролировалась тахометром ТЧ-10Р, мощность определяли электрическими методами. Расчеты аэродинамических характеристик приведены к нормальным условиям: плотность воздуха р=1,29кг/м3, барометрическое давление Рб=101320 Па., температура Т=293 К, относительная влажность W =50%.
Все данные, полученные для давления и часового расхода мы перевели с помощью соответствующих формул [180] в безразмерные коэффициенты, являющиеся постоянными величинами при работе установки в одном и том же режиме, для «вентиляторов» одной аэродинамической схемы, но разных размеров и с различными частотами вращения колеса. (Безразмерные характеристики отражают совершенство аэродинамических схем вентиляторов).
Аэродинамические показатели измельчителя - разбрасывателя при работе с молотковыми и ножевыми рабочими органами
Привод рабочих органов осуществлялся от электродвигателя постоянного тока, а привод питающего транспортёра от электрдвигателя переменного тока. Запись эксперимента проводилась при помощи АЦП и данные выводилась на монитор компьютера.
При проведении эксперимента мощность изменялась прямопропорпио- . нально силе тока, поэтому возникла необходимость в переводе полученных данных в мощностные показатели. Перевод производили при помощи тариро-вочного графика представленного на рисунке 4.27.
Для совместного исследование влияния на показатели мощности, затрачиваемой на измельчение, количества устанавливаемых молотков и частоты вращения ротора измельчителя, использован план второго порядка на шестиугольнике (таблица 4.8), предусматривающий использование двух факторов, при котором один из них (в нашем случае - количество устанавливаемых молотков к) - фиксируется на трёх уровнях, а второй (частота вращения ротора N)-на пяти [57].
За критерий оптимизации у принята мощность, затрачиваемая на измельчение материала (солома). По полученным значениям критерия оптимизации рассчитаны коэффициенты и получена математическая модель рабочего процесса: Все оценки коэффициентов регрессии значимы, так как значения t -критерия меньше табличных с 5% - ным уровнем значимости. Анализ двумерных сечений (рис. 4.28) позволяет прийти к выводу, что влияние фактора X] при работе с молотками для критерия оптимизации принимает своё наименьшее значение при количестве молотков равное 12. Влияние фактора Х2 имеет одинаковый характер: критерий оптимизации уменьшается при его увеличении. Наибольшее значение критерия оптимизации соответствует частоте вращения 1300... 1500 мин"1. Таким образом, по результатам двухфакторного эксперимента можно сделать вывод, что работа измельчителя - разбрасывателя на номинальной частоте 1500 мин"1 обеспечивает наименьшие затраты энергии при максимальном количестве рабочих органов. Таким образом, по результатам полученных лабораторных и производственных испытаний можно сделать вывод, что при использовании, в измельчителе - разбрасывателе соломы из валков, корпуса выполненного по лога рифмической спирали с частично жалюзииным языком можно направленно организовать воздушный поток и как следствие значительное увеличение аэродинамических показателей машины. А работа с комбинированными рабочими органами также значительно повышает аэродинамические свойства и улучшает качественные показатели измельчителя. В 2004 году Кировская МИС совместно с нами провела энергетические испытания измельчителя-разбрасывателя соломы из валков в СХПК «Шале-говский» Оричевского района Кировской области. Результаты испытаний представлены в таблице 4. Акт испытаний - в приложении 7. 1. По результатам теоретических исследований получены уравнения частоты колебаний шарнирно установленного молотка (5) и движения частицы измельчённого материала при взаимодействии её с молотком (10), (12) в функции угла поворота ротора, позволяющие повысить равномерность работы машины. 2. Экспериментальные исследования аэродинамических характеристик корпуса ротора измельчителя - разбрасывателя позволили определить оптимальные значения угла наклона выгрузного раструба, Р0 =20 ...25 , что способствует более равномерному распределению частиц соломы по поверхности поля. 3. Полученные математические модели, описывающие влияние угла раз ворота спирали ОС и центрального угла Э корпуса ротора на аэродинами ческие показатели машины, свидетельствуют, что значения напора, пода чи и КПД воздушного потока имеют наилучшие значения при а = 90 и 6 = 190. 4. Установка на роторе измельчителя - разбрасывателя молотков, попарно соединённых криволинейными перемычками, повышает эффективность работы машины за счёт создания направленного воздушного потока, при этом подача воздуха возрастает в 1,4 раза, напор в 2 раза. 5. Энергетическая эффективность использования усовершенствованной машины, оцененная коэффициентом интенсификации, по сравнению с подборщиком-измельчителем ПИ-1,6 (разработка Кировского филиала ВНИПТИОУ) составила 20%. 6. Производственные испытания показали, что измельчитель - разбрасыватель при измельчении соломы в валках обеспечивает производительность до 6 га/ч и ширину разброса до 6 м, при этом коэффициент вариации разброса частиц соломы составляет V=20...25%, а средневзвешенный размер- / =0,07... 0,10 м.При энергетической оценке измельчителя - разбрасывателя валков соломы выявлено следующее: - мощность, потребляемая измельчителем - разбрасывателем от ВОМ трактора, составила 21,9 кВт; - коэффициент использования эксплуатационной мощности двигателя трактора МТЗ - 82 при агрегатировании с измельчителем — разбрасывателем составил 0,67. На основании проведённых исследований можно сделать вывод, что по тяговым и мощностным показателям измельчитель - разбрасыватель удовлеіво-рительно агрегатируется с трактором МТЗ - 82, имее значительный запас мощности.
