Введение к работе
Актуальность темы исследований. Одним из способов эффективного использования минеральных удобрений является применение их в виде тукосмесей. Применение туковых смесей позволяет решить задачу одновременного внесения в почву двух или трех питательных элементов, а это приводит к значительной экономии средств при использовании минеральных удобрений. Доказано также, что эффективность минеральных удобрений, внесенных в виде тукосмесей, выше, чем тех же удобрений, но внесенных раздельно. По своей эффективности туковые смеси приближаются к нитрофоскам. Тукосмеси приготовляют, как правило, в стационарных условиях с помощью тукосмо-сительных установок.
В связи с тем, что компоненты туковых смесей по своим физико-механическим свойствам зачастую различны, то при их выгрузке из бункеров сельскохозяйственных машин (сеялок и культиваторов) наблюдается явление сегрегации, то есть расслоение туковой смеси на составляющие ее компоненты, что сводит к нулю весь эффект приготовления туковых смесей.
Кроме того, как показывает производственный опыт, на расслоение тукосмесей влияют конструктивные параметры туковых емкостей (бункеров), а также явление сводообразования в них туковых смесей и микрорельеф почвы, на которой работает сельскохозяйственный МТА.
Глубоких исследований явления сегрегации туковых смесей в бункерах не производилось как в России, так и за рубежом. Поэтому конструкции и режимы работы различных технических средств (ворошилок, мешалок, рыхлителей и т.п.), устанавливаемых в туковых емкостях с целью предотвращения расслоения в них смесей туков, научно не обоснованы, а работа их не эффективна.
В связи с этим изучение закономерностей движения туковых смесей в бункерах сельскохозяйственных машин является актуальным как с теоретической точки зрения, так и с точки зрения практической значимости.
Цель исследования заключается в установлении закономерностей движения туковых смесей в бункерах и разработка на их основе технических средств, снижающих явление сегрегации компонентов смеси.
Объект исследования - процесс движения тукосмесей в бункерах сельскохозяйственных машин.
Предмет исследования - выявление взаимосвязей между факторами, влияющими на состояние объекта исследования.
В качестве рабочей гипотезы принято предположение о том, что интенсивность расслоения смеси туков в бункере может быть снижена за счет установки в его полости технического средства, конструктивные параметры и режимы работы которого соответствуют физико-механической характеристике туковой смеси.
Методика исследований. Исследование физико-механических свойств сыпучего материала (туковой смеси) проводилось в соответствии с действующими стандартами. В ходе исследований использовали методы теоретической механики, математического анализа, планирования факторного эксперимента, теории вероятностей. Расчетную часть работы проводили с применением ЭВМ.
Научная новизна решения темы заключается в теоретическом объяснении физической сущности явления сегрегации туковых смесей в бункерах и экспериментальном подтверждении потенциальных возможностей и направлений (способов) снижения расслоения тукосмесей на основе использования эффектов явлений, свойственных сводообра-гованию сыпучих смесей, аккумулируемых в емкостях.
Научная и практическая значимость работы состоит в том, что в ней обоснованы методы снижения расслоения туковых смесей при их движении как в существующих, так и вновь проектируемых емкостях сеялок и культиваторов и в итоге разработаны практические рекомендации для конструкторов и эксплуатационников.', Выявлено перспективное направление развития конструкций рыхлительных (сводо-разрушающих) устройств, обеспечивающих снижение расслоения тукосмесей в емкостях зернотуковых сеялок и культиваторов-растениепи-тателей. Внедрение этих методов и технических средств снижает сегрегацию туковаых смесей в среднем на 37,5%.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований в виде конструкций рыхлительных устройств внедрены на сеялках СЗТ-3,6 в ОАО Учхоз "Зерновое" Зерноградского района Ростовской области.
Апробация работы. Исследования выполняли в соответствии с планами НИР Ростовской-на-Дону государственной академии сельхозмашиностроения. Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях и семинарах Ростовского филиала инженерной академии менеджмента и агробизнеса (г.Зерноград, РФ РИАМА, 1999 г.), Ростовской-на-Дону государственной академии, сельскохозяйственного машиностроения (г.Ростов-на-Дону, РГАСХМ, 1999 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликована книга (в соавторстве), две статьи общим объемом три печатных листа.
Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, быводов и предложений, списка использованной литературы из 136 наименований и приложения. Изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 26 рисунков, 8 таблиц.
На защиту выносятся следующие научно обоснованные результаты исследований:
адекватность используемой в исследованиях модели сыпучего тела физико-механическим свойствам туковой смеси;
аналитические предпосылки движения тукосмесей в бункерах сельскохозяйственных машин;
методика и алгоритм инженерного расчета технических средств, снижающих сегрегацию туковых смесей в бункерах сельскохозяйственных машин.
