Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа Бровченко, Алексей Дмитриевич

Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа
<
Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бровченко, Алексей Дмитриевич. Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Бровченко Алексей Дмитриевич; [Место защиты: Воронеж. гос. аграр. ун-т им. К.Д. Глинки].- Воронеж, 2010.- 204 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/1228

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 8

1.1. Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций рабочих органов и машин для распределения твердого навоза из валка 8

1.2. Анализ результатов теоретических исследований технологического процесса распределения удобрений рабочими органами роторного типа 26

1.3. Обзор теоретических и экспериментальных исследований энергетики привода рабочих органов роторного типа .'43

1.4. Постановка вопроса и задачи исследования 48

2. Теоретические исследования процесса распределения твердого навоза рабочими органами роторного типа 53

2.1. Обоснование принципиальной*схемы рабочих органов*. 53

2.2. Математическое моделирование процесса распределения частиц удобрений многолопастными рабочими органами роторного типа ...58

2.3. Определение энергозатрат на привод многолопастных роторов 78

3. Программа и методика экспериментальных исследований 85

3.1. Программа исследований 85

3.2. Методика проведения экспериментальных исследований 87

3.2.1. Общие вопросы методики экспериментов 87

3.2.2. Методика определения физико-механических свойств навоза 92

3.2.3. Определение качественных показателей работы 93

3.2.4. Методика эксперимента по энергооценке 95

3.3. Методика обработки результатов эксперимента 98

3.3.1. Определение неравномерности внесения навоза 98

3.3.2. Обработка результатов энергетических испытаний 100

4. Результаты исследований и их анализ 102

4.1. Обоснование конструктивных параметров разбрасывателя и результаты предварительных испытаний опытного образца 102

4.2. Результаты исследований по обоснованию конструктивных параметров многолопастных роторов 117

4.3. Результаты экспериментальных исследований рациональных параметров рабочих органов 126

4.4. Энергетическая оценка многолопастных роторов 131

5. Технико-экономическая оценка эффективности применения многолопастных роторных рабочих органов при распределении твердого навоза 135

5.1. Реализация результатов исследований и их экономическая эффективность 135

5.1.1. Общие положения методики расчета экономической эффективности 135

5.1.2. Расчет экономической эффективности предложенного технического решения 138

Общие выводы 144

Список использованных источников 146

Приложения 165

Введение к работе

Как показывает научный и практический опыт земледелия урожайность сельскохозяйственных культур зависит от многих показателей. Доведение показателей плодородияшочв до оптимального уровня;- одно из условий получения высоких урожаев культур.

Одним из основных факторов^ повышения плодородия является? внесение органических удобрений. Их рассматривают как средство обеспечения не только пищевого режима растенищ но и регулирования интенсивности и объема малого биологического круговорота энергии в агроэкосистемах.

В начале 90-х годов объемы внесения органических удобрений в Рос-сии составляли более 480 млн. т, т.е около 0,35 кг/м?. По данным государственных комитетов статистики в последние годы этот показатель снизился до уровня 50... 60 млніт..(0;025 кг/м).

Для поддержания.бездефицитного баланса гумуса на поля нашей стра ны ежегодно необходимо вносить 85 0 млн .т органических удобрений, или в среднем 0;65-0,7 кг/м~. Для этого*>необходимо располагать высокопроизводи тельной! техникой, обеспечивающей:выполнение:работ с соблюдением требо ваний агротехники и экологии.

В настоящее время для; внесения твердых органических удобрений выгодно^ использовать двухфазную* технологию* с использованием^ роторных разбрасывателей удобрений, имеющих высокуюпроизводительность, в< сравнении с; кузовными* разбрасьшателями. Ири< использовании данной технологии отсутствует жесткая связь между разбрасывателями и транспортными средствами, как по времени, так ишо грузоподъемности.

Однако, широкое использование этого типа машин, до сих пор сдерживается высокой неравномерностью распределения удобрений.

Целью работы является повышение равномерности распределения твердого навоза рабочими органами роторного типа с горизонтальной осью вращения за счет выбора их рациональных параметров.

Объект исследования: процесс основного внесения твердого навоза. рабочими органами роторного типа.

Предмет исследования - закономерности изменения качественных показателей работы и энергопотребления рабочими органами роторного типа от их конструктивных и режимных параметров.

Методика исследований — аналитические исследования выполнены на основе математического моделирования. Экспериментальные исследования проводились в лабораторно-полевых и производственных условиях с использованием опытного образца разбрасывателя твердого навоза с рабочими органами роторного типа. Результаты экспериментальных исследований обрабатывались статистическими методами с применением ЭВМ.

Научная гипотеза: разделение массы валка удобрений на несколько отдельных потоков при ее распределении роторными рабочими органами повысит качество их внесения.

Научная новизна заключается: в разработке математической модели процесса распределения-частиц удобрений многолопастными роторными рабочими органами, отличающаяся учетом конструктивных особенностей рабочих органов (количество рядов лопастей, радиус лопастей каждого ряда и угол их установки относительно радиального положения), относительного количества материала поступающего на лопасти роторов, что позволяет определить рациональные значения выше названных конструктивных параметров, обеспечивающих распределение удобрений соответствующее агротехническим требованиям; в разработке нового технического решения для реализации рациональных параметров многолопастных рабочих органов роторного типа; в теоретически установленных и экспериментально подтвержденных закономерностях процесса распределения частиц удобрений с учетом конст- руктивных особенностей и режимов работы многолопастных рабочих органов роторного типа.

Практическая значимость: реализация нового технического решения разбрасывателя твердого навоза с многолопастными-рабочими органами роторного типа (патентьъРФ>№2222883 и №2289905) обеспечивает качественные показатели работы в диапазоне основных доз внесения твердых органических удобрений, соответствующие агротехническим требованиям.

Реализация результатов исследований. Работа выполнена согласно плану научно-исследовательских работ Воронежского ГАУ. По результатам исследований разработан, изготовлен и испытан в лабораторно-полевых и производственных условиях опытный образец разбрасывателя твердого навоза с рабочими органами роторного типа. Отдельные результаты, исследований используются в учебном процессе и дипломном проектировании студентами агроинженерного*факультета Воронежского ГАУ.

Достоверность научных положений подтверждается результатами лабораторно-полевых исследований, полученных с использованием*измерительной аппаратуры при достаточном количестве повторностей опыта, обработкой опытных данных с использованием методов математической статистики и актом* проверки результатов исследований в лабораторно-полевых и производственных условиях.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета им. К. Д. Глинки (2002, 2008-2010 гг.). Опытный образец разбрасывателя удобрений демонстрировался на выставках: «Оптовая ярмарка продуктов питания» (2003 г.) и «АГРОСЕЗОН-2010. Современная техника и технологии в земледелии и животноводстве» (2010 г.).

На защиту выносятся: - математическая модель процесса распределения частиц удобрений много лопастными роторными рабочими органами, отличающаяся' учетом

7 конструктивных особенностей рабочих органов (количество рядов лопастей, радиус лопастей каждого ряда и угол их установки относительно радиального положения), относительного количества материала поступающего на лопасти роторов, и позволяющая определить рациональные значения выше названных конструктивных параметров, при различных секундных подачах удобрений на роторы; - новое техническое решение для реализации рациональных парамет ров много лопастных рабочих органов роторного типа, обеспечивающих рав номерность распределения удобрений в диапазоне основных доз внесения, соответствующее агротехническим требованиям; — закономерности изменения качественных показателей процесса рас пределения удобрений с учетом конструктивных и режимных параметров много лопастных роторов.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в их числе 2 — в центральной печати, 2 патента на изобретения РФ, общим объемом 3,3 усл. п. л. (авторских 1,58 усл. п. л.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованных источников (144 наименований) и приложений. Диссертация изложена на 164 страницах машинописного" текста и включает 7 таблиц, 23 рисунка. Кроме того, содержит приложения на 39 страницах с 13 таблицами и 15 рисунками.

Обзор теоретических и экспериментальных исследований энергетики привода рабочих органов роторного типа

Одним из важнейших показателей работы роторных аппаратов с горизонтальной осью вращения, наряду с рабочей шириной захвата и неравномерностью распределения, является расход мощности на их привод [5, 42, 44, 60]. Как отмечается в статье [29], более объективно оценить роторные рабочие органы можно не по общим затратам мощности на их привод, а по удельным, под которыми понимается отношение суммарной мощности роторного разбрасывателя к его часовой производительности или соответственно к одному метру рабочей ширины захвата. В любом случае, при этом, необходимо знать суммарную мощность на привод роторов.

Одним из первых теоретических исследований, касающиеся энергетики привода рабочих органов роторного типа, были проведены Дементьевым А. И. [27], в которых мощность, потребляемая ротором, представлена в виде суммы пяти составляющих: 1Чдеф - мощность на деформацию валка, (кВт); N0Tp - на отбрасывание удобрений (сообщение кинетической энергии удобрений), (кВт); Nhp, N2 тр - мощность на преодоление сил трения удобрений о щиток, незабранную часть валка и лопасти ротора, (кВт); Nx.x. - мощность на холостой ход ротора, (кВт). При этом

Анализируя выражения (1.35-1.40) можно отметить, что первые две составляющие зависят от подачи и скорости метания удобрений, мощность, со_ общающая кинетическую энергию, с увеличением скорости растет по квад 46 ратической параболе, мощность, необходимая для преодоления сил сопротивления воздуха, находится в кубической зависимости от частоты вращения ротора.

Кроме того, Евтухов Н. И. выделяет элемент мощности, расходуемый на удары лопастей по разбрасываемому материалу

где RH, R0 — соответственно максимальное и минимальное расстояние материала от центра ротора, м.

Такие же результаты получены и в работе [5, 60]. Используя вышеприведенные формулы можно рассчитать мощность, потребляемую рабочими органами роторного типа. Однако, в данных выражениях объем удобрений, захватываемый одной лопастью и оказывающий влияние на все элементы затрачиваемой мощности (кроме затрат на преодоление сил сопротивления воздуха), определяется, в основном, параметрами сформулированного валка удобрений и режимом работы роторов.

В работах [8, 121] представлены теоретические исследования процесса фрезерования барабанов роторного типа (для кузовных разбрасывателей удобрений), как режущих органов органических удобрений. При определении мощности фрезерования авторы учитывали тот факт, что во время работы фрезеруемый материал подается к рабочему органу с определенной скоростью, а рабочий орган при этом совершает вращательное движение. В зависимости от этого будет происходить пространственное фрезерование, в результате которого лопасти барабана (штифты) отрезают материал объемом, зависящим от размера стружки удобрений (ее толщины и длины) по поверхности обрабатываемого материала. Эти- предпосылки, при определении мощности фрезерования, учитываются для роторных рабочих органов почвообрабатывающих машин [50, 56, 116].

Проведенные экспериментальные исследования [27, 29, 30; 42] показывают, что конструктивные и режимные параметры рабочих органов роторного типа во многомопределяют затраты мощности на их работу.

Исследованиями Дементьева А. И. [27, 30] установлено, что из конструктивных параметров наибольшее влияние на расход мощности оказывают диаметр роторов, число лопастей, ширина лопасти. Увеличение диаметра ротора с 800 до 1000 мм приводит к возрастанию затрат мощности на 7%, а увеличение диаметра с 1000 до 1200 мм увеличивает затраты мощности уже на 60%. Наименьший расход мощности оказался у ротора с четырьмя лопастями. При увеличении ширины лопасти от 50 до-200 мм потребляемая мощность возрастает, что объясняется увеличением силы сопротивления воздуха вращению ротора.

Из режимных параметров влияние оказывают частота вращения роторов и доза внесения удобрений [29].

При увеличении частоты вращения наблюдается резкое возрастание потребляемой мощности. Несмотря на это, автор задается п = 540 мин -1, так как это связано с качеством распределения удобрений по» обрабатываемой площади. Повышение дозы внесения, приводит к повышению энергоемкости процесса распределения, удельная энергоемкость при этом уменьшается. Следовательно, роторный разбрасыватель целесообразнее использовать на внесении больших гектарных доз удобрений.

Математическое моделирование процесса распределения частиц удобрений многолопастными рабочими органами роторного типа

Анализ теоретических исследований и наблюдения за работой валкова-телей-разбрасывателей показали, что технологический процесс работы рабочих органов роторного типа таких машин складывается из нескольких взаимосвязанных фаз:

захват удобрений из валка лопастями роторов;

движение частиц удобрений по лопасти роторов и сход с нее;

свободный полет частиц в сопротивляющейся среде (воздушное пространство) и их распределение по поверхности поля.

Как уже было сказано ранее, в теоретических исследованиях, проводимых предыдущими авторами, количество материала; поступающего на лопасти, роторов, не учитывалось, а учитывалась только зона загрузки лопастей роторов. Это связано с тем, что движение массы удобрений, как множество твердых тел, при ограниченных их размерах, в первом приближении рас-сматривают как движение частиц, а их движение — как движение материальных точек. Поэтому в известных математических моделях распределения частиц удобрений лопастями роторов, их количество выбиралось произвольно. При использовании много лопастных роторов такое допущение приведет к большому загрубению результатов, так как изменение соотношения длин лопастей разных рядов роторов будет приводить к изменению соотношения количества удобрений поступающих на них. А это, непосредственно, будет сказываться на характере распределения материала по поверхности поля. Первая фаза технологического процесса работы роторных рабочих органов включает в себя движение лопасти в валке удобрений, при этом она совершает как вращательное, так и поступательное движение вдоль валка вместе с разбрасывателем.

Теоретически лопасть «вырезает» в валке «стружки» материала определенного объема. На первый взгляд, имеет место пространственное фрезерование удобрений.

На серийньгх роторных разбрасывателях частота вращения рабочих органов составляет п= 500...600 мин", поступательная скорость - 1... 1,4 м/с, а ширина лопасти варьируется в пределах 130... 150 мм. При перемещении разбрасывателя на расстояние 130... 150 мм, лопасть выполнит от 1,5 до 2 оборота, поэтому, пространственным фрезерованием удобрений при расчетах можно пренебречь.

Кроме того, достаточно будет определить, какой процент удобрений приходится на лопасти каждого ряда от общей массы валка, т.е. в относительных величинах..

Вначале были сделаны следующие допущения:

сформированный валок удобрений, в первом приближении, имеет форму трапеции;

объем удобрений, захватываемый лопастью и определяемый как произведение площади поперечного сечения валка на величину подачи ротора, полностью остается на поверхности лопасти до выхода ее из валка удобрений без перемещения;

обрушение стенок валка после прохода лопастей каждого ряда отсутствует.

Рассмотрим поперечное сечение валка сформированного после прохода валкообразователя (рисунок 2.3).

Исходными данными для определения относительного количества материала, поступающего на каждый ряд лопастей роторов, являются пара В, Е — соответственно нижнее и верхнее основания валка, м; b, е - соответственно половины нижнего и верхнего оснований валка, м; h— высота валка, м; Ф - угол естественного-откоса удобрений, град; 5- угол, образованный вершины трапеции валка, град; О - центры вращения роторов; Oi - начало координат; L, Н- координаты центров вращения роторов, м; Rb R2, R3 - радиусы лопастей1 соответственно первого, второго и третьего рядов роторов1, м; Si, S2, S3, S4 — площади поперечного сечения валка, захватываемые лопастями соответственно первого, второго, третьего и четвертого рядов ротора, м"; 80бЩ — общая площадь поперечного сечения-валка, м"; М - точка пересечения верхнего основания и боковой стенки валка; N, N, N - точки пересечения крайних кромок лопастей соответственно первого, второго и третьего рядов с верхним основанием валка; К, К, К — точки выхода крайних кромок лопастей соответственно первого, второго и третьего рядов из массы валка; є-угол, образованный отрезками соединяющие центр вращения с точками пересечения крайней кромки лопасти с валком, град; XN, ХК, YN, YK - координаты точек N и К по оси X и по оси Y, м.

Общие вопросы методики экспериментов

При разработке методики проведения экспериментальных исследований были тщательно проанализированы литературные источники, посвященные данному вопросу [23,48, 60, 61, 107, 138].

Для проведения исследований по изучению влияния конструктивных параметров многолопастных роторов на характер распределения удобрений по поверхности поля, был изготовлен опытный образец спроектированного разбрасывателя органических удобрений, представленный на рисунке 3.1. Конструкция разбрасывателя была оснащена двумя симметричными много лопастными роторами (приложение П. 4). Конструкция роторов позволяла изменять следующие параметры: количество рядов лопастей, длинна и ширина лопастей каждого ряда, угол установки лопастей относительно радиального положения.

На каждом роторе (приложение И.4) устанавливалось четыре ряда лопастей, каждый из которых состоял из ступицы, диска, опорных уголков лопастей и самих лопастей. Для варьирования такого параметра как количество рядов лопастей предусматривалось снятие лопастей с необходимого количества рядов, тем самым исключая их из работы. Например, если требовалось во время экспериментов исследовать два ряда лопастей, то с первых двух рядов посредством болтовых соединений лопасти демонтировались.

Чтобы обеспечить варьирование длины и ширины лопастей, были изготовлены комплекты сменных лопастей к каждому ряду. При этом ширина лопастей изменялась от 110 до 150 мм, а их длина от ОД 1 до 0,4 м.

Перед испытаниями на диски каждого ряда наносилась специальная разметка, и согласно ей высверливались отверстия, позволяющие устанавливать опорные уголки, а соответственно и лопасти под различными углами относительно радиального положения.

Изменение расстояния между боковыми кромками лопастей двух соседних рядов обеспечивалосьх помощью шпоночного соединения ступиц рядов с валами роторов (приложение П.4). Для этого на валах роторов, на всю длину между опорами под подшипники был выполнен шпоночныйшаз, который позволял перемещать ряды лопастей относительно друг друга.

Как уже отмечалось ранее, для внесения удобрений по конструктивной ширине захвата разбрасывателя при разных дозах внесения, в опытах предусматривалось изменение расстояния между режущей кромкой подъемного ножа и поверхностью поля. Такая возможность была реализована с помощью конструкции опорно-регулировочных катков (приложение П.5), которая по 89 зволяла менять положение рамы разбрасывателя относительно опорной поверхности, а соответственно и указанное расстояние.

Испытания опытного образца разбрасывателя удобрений проводились при заданной частоте вращения роторов п = 516 мин"1. Требуемая частота вращения обеспечивалась конструкцией" привода разбрасывателя (приложение П.6).

Экспериментальные исследования проводились при пяти разных секундных подачах удобрений. При этом на отведенном участке, предназначенном для лабораторно-полевых исследований, укладывалось пять-валков с заранее заданными параметрами, на расстоянии 60 м друг от друга. Для облегчения процесса укладки валков использовался агрегат МТЗ-80+РУМ-5.

В качестве объекта исследований использовался-опытный образец разбрасывателя навоза агрегатируемый с трактором Т-150.

Перед началом полевых испытаний была проведена подготовка тягово-приводных агрегатов МТЗ-80+РУМ-5 и Т-150+«Опытный образец», а также комплекта измерительной аппаратуры.

Проведено очередное техническое обслуживание тракторов и техническое обслуживание при-снятии с хранения разбрасывателя РУМ-5. На трактор МТЗ-80 ДЛЯ агрегатирования с разбрасывателем установили гидрокрюк. Вал отбора мощности.,трактора переключили на частоту вращения 540 мин".

С разбрасывателя РУМ-5 демонтировались центробежные диски и ту-конаправитель, дозирующая заслонка перемещалась в максимально верхнее положение, обеспечивая свободное прохождение удобрений через дозирующее окно. Цепь привода подающего транспортера была установлена на звездочки, обеспечивающие максимальную скорость транспортера - 0,45 м/с. Также были выполнены все остальные работы необходимые для агрегатирования трактора с разбрасывателем в соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации этих маши.

На тракторе Т-150 дополнительно в редукторе ВОМ заменили пару шестерен, соответствующих режиму работы ВОМ — 540 мин". С заднего на 90 весного устройства сняли прицепное устройство и поставили-: автосцепку. Также на него была установлена необходимая тензометрическая и другая аппаратура,, а на опытный образец; необходимые датчики. Между аппаратурой и датчиками;проложили измерительные цепив виде кабелей с. разъемами; позволяющими при1 необходимости- оперативно/ производить соединение и разъединение трактора и разбрасывателя без демонтажа измерительного оборудования.

Работу агрегата проверили сначала на холостом ходу, а затем на,номинальном режиме.

Полевые испытания проводились на полях Опытной станции. В опытах использовался полуперепревший твердый навоз 9-12 месячного срока.хране-ния и.влажностью 63-72%. С поверхности буртов навоза заранее была удалена растительность.

Для проведения исследований; был выбран однородный- по рельефу участок поля,.размеры;которого позволили;выполнить всю1 программу эксперимента. На данном участке после уборки бобовой культуры (люцерна) было проведено дискование стерни.

Результаты экспериментальных исследований рациональных параметров рабочих органов

С целью проверки результатов теоретических исследований проведены лабораторно-полевые испытания опытного образца разбрасывателя. Испытания проводились в июле 2005 г.

Изучение процесса распределения материала по поверхности поля проводилось при движении агрегата по участку, на котором после уборки бобовой культуры (люцерна) было проведено однократное дискование стерни.

Средняя температура в период испытания составляла в среднем t = 28...31. Поэтому, для того чтобы по возможности исключить высыхание по-верхности валков удобрений, технологические процессы укладки валков и их распределение чередовались.

После укладки валков удобрений осуществлялось их профилирование. Результаты профилирования представлены в приложении П.11. Анализ полу-ченных данных показывает, что коэффициент вариации практически по всем определяемым параметрам не превышает 12%, что говорит о незначительной изменчивости исследуемых вариационных рядов и их однородности.

На первом этапе экспериментальных исследований необходимо было проверить качественные показатели распределения удобрений многолопастными роторами с рациональными параметрами, полученными в ходе теоретических исследований, для различных секундных подач материала.

За основные показатели качества рассева принималась неравномерность распределения удобрений на общей В и рабочейВр ширине рассева.

Для реализации первого этапа экспериментов на разбрасыватель устанавливали сменные комплекты лопастей согласно таблице 4.4. Все лопасти на роторе устанавливали радиально. Ширина лопастей равнялась Ьл = 0,13 м.

Результаты исследований представлены на рисунке 4.6. Однако, в таком виде они малоинформативные. Для более наглядного представления результатов экспериментов, они были обработаны методами математической статистики с использованием разработанной программы «Наложение» и представлены в виде таблицы 4.5.

Данные таблицы показывают, что в диапазоне доз внесения от 2,0 до 6,3 кг/м многолопастные роторы обеспечивают рабочую ширину внесения от 26,5 до 33,5 м при перекрытии смежных проходов 6,5... 12 м. Соответст-венно-будет обеспечиваться производительность на уровне машин серийного производства(РУН-Ф-15В, «Буран») у которых рабочая ширина внесения (по паспорту) со ставляет 3 0... 3 5 м.

Для проверки сходимости теоретических расчетов и экспериментальных данных на рисунке 4.7 представлены теоретические и экспериментальные эпюры распределения для валка (qc =161 кг/с). Как видно из рисунка 4.7 теоретические и экспериментальные кривые достаточно схожи по характеру распределения, что свидетельствует об адекватности математической модели.

Следующий этап экспериментальных исследований был посвящен поиску рациональной ширины лопастей, так как теоретически данное обоснование выполнить было затруднительно. Кроме того, от ширины лопасти зависит стабильность работы роторов (обеспечение сплошного разбрасывания валка).

Опыты проводились для пяти уложенных валков, при радиальном положении лопастей. В этой серии опытов использовались лопасти шириной Ьл = 0,11, 0,12, 0,13, 0,14 и 0,15 м. Полученные данные обрабатывались с помощью разработанной программы «Наложение». Результаты расчетов представлены в приложении П.29 и на рисунке 4.8.

Из графиков видно, что при увеличении ширины лопасти от 0,11 м до 0,14 м рабочая ширина внесения увеличивается при всех секундных подачах удобрений. Дальнейшее увеличение ширины лопасти не приводит к значительным изменениям рабочей ширины внесения. По-видимому, при заданных значениях поступательной скорости движения (Vp =1,55... 1,63 м/с), количестве рядов лопастей (от 2 до 4 рядов) и количестве лопастей в ряду (Z = 3), обеспечивается наиболее стабильное «срезание» стружки удобрений из валка лопастями, без их перегрузки. Снижение рабочей ширины внесения при Ьл -0,13...0,11 м можно объяснить перегрузкой лопастей ротора удобрениями, что приводит к преждевременному сходу их с лопасти, прежде чем она ДОС 130 тигнет конца выбросного порога. Это приводит к тому, что удобрения распределяются вблизи разбрасывателя неравномерно.

На третьем этапе исследований определялось влияние угла наклона лопастей относительно радиального положения на качество распределения материала по поверхности почвы. Опыты проводились при углах установки лопастей (6) от -15 до +15 (с интервалом в 5) во всем интервале выбранных секундных подачах удобрений. При этом на роторах устанавливали лопасти шириной Ьл = 0,14 м.

Ширина лопастей выбрана по результатам предыдущего этапа исследований. Полученные графики распределения также были обработаны с помощью программы «Наложение». Результаты данной обработки представлены в приложении П.30 и на рисунке 4.9.

Анализ графиков показывает - наибольшие значения рабочей ширины внесения получены при углах установки лопастей 0 = -5...00, что подтвер 131 ждает результаты теоретических исследований . При установке лопастей под углом свыше 0 = +10 ротор перебрасывает часть удобрений через себя. Данное предположение подтверждается визуальным наблюдением за работой разбрасывателя. Отклонение лопастей на-угол 9 = -15 вызывает скопление основной,массы поблизости от разбрасывателя, что также ухудшает качество их распределения.

Неравномерности распределения удобрений по ходу движения/разбрасывателя во всех опытах не превышала 12,8%.

Похожие диссертации на Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа