WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по ...»

-- [ Страница 2 ] --

Улучшение агроэкологического состояния в сельском хозяйстве возможно только при технической модернизации всех видов производства, направленной в первую очередь на совмещение технологических операций путем создания комбинированных машин, позволяющих в 2…3 раза сократить число проходов техники по полю, сэкономить на 30…40% топлива на гектаре, повысить каче ство работ и урожайность возделываемых культур на 10…15%.

Таким образом, разработка современных комбинированных почвообраба тывающе-посевных агрегатов является актуальной научной и инженерной за дачей.

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие схемы комбинированных почвообрабатывающе-посевных агрегатов для сов мещения операций предпосевной обработки почвы и посева:

составленные из посевных и почвообрабатывающих машин, которые при необходимости могут использоваться раздельно;

состоящие из нескольких специально или серийно выпускаемых ма шин, одни из которых навешиваются на переднюю навеску, другие – на зад нюю навеску трактора или другого энергосредства;

представляющие собой общую раму, к которой прикрепляется посевная часть в виде сеялки или посевного оборудования и почвообрабатывающая часть со сменными либо постоянными рабочими органами.

До середины 1990-х годов совмещение технологических операций осу ществлялось во всем мире главным образом путем создания комбинированных агрегатов по первой схеме. При этом агрегаты создавались как с пассивными, так и с активными почвообрабатывающими рабочими органами на базе полу навесных, прицепных или навесных машин.

К агрегатам с пассивными рабочими органами можно отнести наиболее известные: «Agropack+450» фирмы Rabe (Германия), «EXAKTA II» фирмы Kverneland (Норвегия), «VN-Сепак Профи» фирмы Vogel Noot (Австрия) (рису нок 12а). И сегодня практически все фирмы на своих машинах для предпосев ной обработки почвы предусматривают устройства для навешивания сеялок.

Примером агрегатов с пассивными рабочими органами отечественного производства, выполненными по этой схеме, являются агрегаты АПП–4, (ОАО «Брестский электромеханический завод») (рисунок 12б), АПП–4 (ДП «Минойтовский ремонтный завод») и АЗТК–4 (ОАО «Лидагропроммаш»).

Здесь в качестве почвообрабатывающей части используются полунавесные машины с набором рабочих органов типа АКШ, а в качестве посевной – навесные сеялки типа СН–4,5 и СПУ–4.

а) «VN-Сепак Профи», фирма Vogel Noot (Австрия);

б) «АПП–4,5», ОАО БЭМЗ (РБ) Рисунок 12 – Агрегаты комбинированные полунавесные, состоящие из Основным достоинством комбинированных агрегатов, составленных по первой схеме, является возможность раздельного использования входящих в него машин и орудий с тракторами разного класса. Кроме того, раздельное ис пользование позволяет увеличить годовую загрузку. Немаловажно и то, что аг регаты по такой схеме можно комплектовать из имеющихся в хозяйстве ма шин, не покупая новые. При этом достаточно изготовить лишь устройства для их соединения (автосцепки, прицепы и т.п.). Однако последовательное соеди нение отдельных машин в комбинированный агрегат, особенно полунавесных или прицепных с пассивными рабочими органами, намного увеличивает его габаритные размеры и приводит к увеличению ширины поворотной полосы.

Кроме того, такая компоновка агрегатов нередко приводит к ухудшению каче ства технологического процесса, так как рабочие органы серийно выпускае мых машин, входящих в состав агрегата, в большинстве случаев разрабатыва ются без учета их совместной работы.

Более широкое распространение из комбинированных агрегатов этого ти па получили навесные агрегаты, имеющие простое сочетание почвообрабаты вающей машины с активными или пассивными рабочими органами и механи ческой или пневматической сеялки.

Практически все фирмы Европы выпускают такие агрегаты:

«D9–AD3» фирмы Amazone, «Multidrill Eco-line 250–400A» фирмы Rabe Werkе (Германия) (рисунок 13а), «Aliante 300–400» фирмы Gaspardo (Италия), «Tramline GE и GX» фирмы Sulky (Франция) (рисунок 13б), «Vitasem A3–4 + Lion» фирмы Pottinger (Австрия) и др.

Из навесных агрегатов с активными рабочими органами в республике в ОАО «Брестский электромеханический завод» выпускается агрегат АПП–4А, состоящий из навесной роторной бороны фирмы Kverneland и сеялки СПУ–4, а также на Оршанском мотороремонтном заводе осваивается производство аналогичных агрегатов с захватом 3 м фирмы Lemken [2].

В качестве основных достоинств этой группы агрегатов следует отметить, что они являются наиболее компактными и простыми в изготовлении и экс плуатации. Однако опыт использования этих машин в республике показывает, что они также имеют некоторые недостатки: большую массу для навешивания на трактор, недостаточную ширину захвата, низкую производительность, необходимость использования мощных тракторов для их агрегатирования, сложности при агрегатировании с тракторами отечественного производства.

Кроме того, из-за ограничения по массе на навесных агрегатах не представля ется возможной установка необходимого сочетания рабочих органов для осу ществления наиболее эффективного способа формирования семенного ложа на различных почвах и агрофонах.

а) «Multidrill Eco-line 250–400A», фирма Rabe Werke (Германия);

б) «Tramline CE» и «Tramline CX», фирма Sulky (Франция) Рисунок 13 – Агрегаты комбинированные навесные, составленные из почвообрабатывающих и посевных машин В 1995–2000 годах получили развитие более эффективные агрегаты, со ставленные по второй схеме. Это, как правило, агрегаты к тракторам тягового класса 3, 5 и выше. К ним в первую очередь можно отнести: «Avant 4000– 6000» фирмы Amazone (Германия) (рисунок 14а), «KLE+DF–2» шириной за хвата 3–6 м фирмы Kverneland (Норвегия), «Centauro 5000–6000» фирмы Gas pardo (Италия), «CS 6003R» фирмы Kuhn (Франция), «Turbodrill F» фирмы Rabe Werke (Германия) (рисунок 14б) и др.

Рисунок 14 – Агрегаты комбинированные, навешиваемые на переднюю и зад Характерной особенностью агрегатов импортного производства является то, что у них на переднюю навеску трактора устанавливается семенной ящик, а на заднюю – роторная борона с посевным оборудованием.

В хозяйствах республики из выполненных по этой схеме агрегатов ис пользуется УКА–6 на базе энергетического средства УЭС–2–250А ПО «Гом сельмаш». Здесь на дополнительную навеску навешивается сеялка для внесе ния минеральных удобрений СУ–12, а на основную – роторная борона БНР– и пневматическая сеялка СПУ–6 или СТВ–12.

Основными достоинствами комбинированных машин с фронтальным расположением бункера для семян являются равномерная загрузка осей трак тора, лучшие маневренность, устойчивость и управляемость, меньшая ширина поворотной полосы и, что очень важно, снижение уплотнения почвы колесами трактора и ходовой системой всего агрегата в целом. Последнее обусловлива ется не только сокращением числа проходов агрегата по полю, что является характерным для всех рассматриваемых схем комбинированных агрегатов, но и значительным снижением удельного давления на почву за счет более равно мерного распределения массы агрегата по колесам трактора.

Недостатком таких агрегатов, как показывает практика, является осна щенность почвообрабатывающей части только активными рабочими органами, что ограничивает диапазон их применения. При этом такие агрегаты имеют относительно небольшие емкости бункера, а следовательно, большие потери времени на их заправку. Кроме того, исключается возможность использования трактора на других работах, например на вспашке в ночное время.

Существенного повышения производительности, снижения энерго- и ме таллоемкости можно достичь при использовании комбинированных агрегатов, составленных по третьей схеме. У таких агрегатов вся почвообрабатывающая и посевная части расположены позади трактора или другого энергетического средства.

Особенно интенсивно стали развиваться агрегаты по третьей схеме после 2000 года, по мере расширения их рынка сбыта в степные районы Украины, России, Казахстана, большие размеры полей которых требуют высокопроизво дительной техники.

По результатам исследований [3], наиболее перспективными зарубежны ми комбинированными почвообрабатывающе-посевными агрегатами являют ся: «Pronto АС» и др. фирмы Horsh, «Cirrus 3001–9001» фирмы Аmazone, «Me gaSeed 3001–6002 K2» фирмы RabeWerke (рисунок 15а), «Solitair 9/600KA – DS + Zirkon 9/600 KA» и др. фирмы Lemken (Германия) (рисунок 15б), «Rapid A 400–800S» и др. фирмы Vaderstad (Швеция), «Maxidrill TW 4000–6000» и др.

фирмы Roger, «Fastliner 3000–6000» фирмы Kuhn (Франция), «Accord MSC»

фирмы Kverneland (Норвегия), «Terrasem 3000–6000T» фирмы Pottinger (Ав стрия), «Tume Airmaster 4001–5001» и «Tume Maximaster 6001–8001» (Дания) и др.

Примерами таких агрегатов, выпускаемых в Республике Беларусь, явля ются АПП–3 (ОАО «Брестский электромеханический завод») и агрегаты АПП–6А и АПП–6П (ОАО «Лидагропроммаш»). Их особенностями является то, что у агрегата АПП–3 посевная часть устанавливается наверху рамы, а в агрегатах АПП–6А и АПП–6П посевная часть в виде сеялки крепится сзади рамы (сницы) почвообрабатывающей машины.

Рисунок 15 – Агрегаты комбинированные полунавесные, состоящие из почвообрабатывающей и посевной части на общей раме Достоинствами этой группы агрегатов являются:

по сравнению с агрегатами первых двух групп имеют более высокую производительность за счет больших объемов семенного бункера (3000–4000 и более дм3) и меньших потерь эксплуатационного времени на загрузку;

агрегаты могут быть оборудованы необходимым составом рабочих ор ганов для осуществления наиболее эффективных способов формирования се менного ложа и посева;

почвообрабатывающая часть агрегата может оборудоваться как пассивны ми, так и активными рабочими органами, что расширяет зону его применения;

трактор легко отсоединяется от агрегата и может использоваться при необходимости на других работах.

Таким образом, проанализировав разные компоновочные схемы почвооб рабатывающе-посевных агрегатов, можно сделать вывод, что наиболее прием лемой для почвенных и производственных условий Республики Беларусь яв ляется компоновка агрегата по следующей схеме: весь агрегат располагается позади трактора, а его почвообрабатывающая часть подвешивается под сницей полунавесной сеялки. Также целесообразно в конструкцию агрегата заложить возможность смены почвообрабатывающей части с набором различных рабо чих органов для обработки разных типов почвы.

Для реализации данного направления в РУП «НПЦ НАН Беларуси по ме ханизации сельского хозяйства» разработаны почвообрабатывающе-посевные агрегаты АППА–4 и АППА–6, скомпонованные по данной схеме.

Отличительными особенностями этих агрегатов являются:

большая емкость бункера – объем 4200 дм3;

наличие сменных почвообрабатывающих адаптеров с пассивными и ак тивными рабочими органами для работы на различных агрофонах;

возможность внесения стартовой дозы минеральных удобрений одно временно с посевом.

В настоящее время агрегаты АППА–4 и АППА–6 прошли приемочные испытания в ГУ «Белорусская МИС», которые показали полное их соответ ствие требованиям технических заданий и нормативной документации. По ре зультатам приемочных испытаний комиссия Минсельхозпрода Республики Бе ларусь рекомендовала агрегаты АППА–4 и АППА–6 к постановке на произ водство.

1. Государственная программа возрождения и развития села на 2005–2010 годы: официальное издание. – Минск: Беларусь, 2005. – 96 с.

2. Точицкий, А.А. Комплексы машин для перспективных технологий обработки почвы и по сева / A.A. Точицкий, Н.Д. Лепешкин // Белорусское сельское хозяйство. – 2003. – Вып. 8. – С. 15-17.

3. Точицкий, А.А. Совмещение технологических операций – фактор модернизации техноло гий обработки почвы и посева / A.A. Точицкий, Н.Д. Лепешкин, В.В. Азаренко // Белорус ское сельское хозяйство. – 2004. – Вып. 6. – С. 27-29.

УДК 631.

ПРИКАТЫВАНИЕ ПОЧВЫ И

МАШИНЫ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Применяя различные приемы обработки почвы, пахотному слою придают оптимально рыхлое мелкокомковатое строение, что улучшает водный, воздуш ный и тепловой режимы почвы. Выбор приема обработки почвы определяется почвенно-климатическими условиями, биологическими особенностями возде лываемых культур и их назначением. Вместе с тем рыхление обработанного слоя сопровождается его интенсивным крошением. После основной обработки почвы нарушается естественное сложение горизонта, разрушаются капилляры, в обработанном слое образуются пустоты и многократно увеличивается объем пор. Если оставить такую почву нетронутой, то для восстановления ее есте ственного сложения, благоприятного для развития возделываемых культур, по требуется значительное время и достаточное увлажнение, способствующее осе данию и консолидации рыхлой структуры. Однако интенсивные севообороты не допускают длительного перерыва в использовании пашни. Поэтому и возни кает необходимость ускорения процессов создания благоприятных условий для роста и развития растений путем прикатывания почвы. Восстановление капил лярной сети позволяет наиболее полно обеспечить влагой семенной материал и ускоряет процесс разложения растительных остатков.

Оценка качества проведения прикатывания почвы основана на оптималь ном ее уплотнении с учетом требований каждой культуры, обеспечения кро шения и выравнивания. Прикатывание проводят перед посевом и после него.

Вместе с тем недопустимо прикатывание переувлажненной, сильно уплотнен ной и запыреенной почвы. Каждый проход прикатывающего агрегата должен перекрывать предыдущий на 10–15 см.

Прикатывание почвы, проводимое до посева, предотвращает испарение влаги из нижних слоев рыхлой почвы и усиливает конденсацию водяных па ров в верхнем слое, способствует равномерной заделке семян, особенно мел косеменных культур (трав), обеспечивает капиллярное поднятие влаги к се менному ложу, предупреждает оседание почвы после появления всходов. При катывание почвы, проводимое после посева, способствует лучшему контакту семян с почвой и более дружному появлению всходов. Его применяют также для осаживания растений озимых культур и трав при выпирании у них узла кущения после неблагоприятной перезимовки, перед запашкой сидеральных культур для лучшей заделки зеленой массы и в других случаях.

Весной на окультуренных угодьях, особенно на торфяно-болотных поч вах, иногда наблюдается выпирание дернины, которое может привести к изре живанию трав. На таких землях целесообразно прикатывать дернину, что предотвращает отрыв корней от почвы во время ее весеннего оттаивания и со здает необходимый контакт травостоя с почвой. Прикатывание повышает так же влажность в верхних горизонтах почвы и выравнивает поверхность угодий.

Однако не следует прикатывать слишком влажную почву, так как это способ ствует сильному ее уплотнению и ухудшает аэрацию.

Выбор типа катка зависит от характера работы и почвенных условий. Для прикатывания торфяно-болотных почв применяют каток гладкий водоналив ной. Также он применяется для прикатывания посевов озимых и яровых куль тур. Для прикатывания пашни, зеленого удобрения и навоза перед запашкой используются другие катки, например кольчато-шпоровые.

Воздействие катка на почву зависит от его массы, наружного диаметра и формы рабочей поверхности. Чем тяжелее каток, тем на большую глубину он уплотняет почву. Массу некоторых катков можно изменять, для чего делают рабочие органы полыми для заполнения их водой.

В РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» разра батывается каток модульный со сменными рабочими органами шириной за хвата 6 и 12 м для уплотнения различных почв, в том числе торфяников и за дернованных почв (рисунок 16).

Рисунок 16 – Каток модульный со сменными рабочими органами Техническая характеристика катков приведена в таблице 8.

Таблица 8 – Техническая характеристика катков Необходимость разработки катка модульного обусловлена проведением уплотняющего воздействия на почву с целью снижения распространения вет ровой эрозии. Имеющийся в республике научно-технический потенциал и производственные возможности машиностроительных предприятий обуслов ливают целесообразность разработки и внедрения в производство конкурен тоспособных машин для прикатывания почвы. Освоение производства в Бела руси исключает импорт подобных агрегатов, что обеспечит экономию валют ных средств в размере не менее 3 млн. евро.

УДК 631.612:626.

КОМПЛЕКС МАШИН ДЛЯ УБОРКИ МЕЛКИХ КАМНЕЙ

В.В. Азаренко, д.т.н., доц., Н.Г. Бакач, к.т.н., Г.Г. Тычина, к.т.н., «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Наличие камней в почвенном слое препятствует эрозии почв, но суще ственно снижает качество и надежность работы сельскохозяйственных ма шин. Существует несколько путей улучшения использования земель, засорен ных камнями: уборка и вывоз камней с сельскохозяйственных угодий;

исполь зование сельскохозяйственной техники, предназначенной для работы на каме нистых почвах;

возделывание культур, малотребовательных к обработке поч вы.

Очистка сельскохозяйственных угодий от камней требует значительных затрат труда и средств, однако в сочетании с другими культуртехническими ра ботами повышает не только культуру земледелия, но и эффективность сельско хозяйственного производства. В общем комплексе камнеуборочных работ наиболее трудоемким и технологически сложным является процесс уборки мелких (от 3 до 30 см) камней, составляющих 90% всех каменистых включе ний.

По предлагаемой технологии уборку мелких камней с поверхности почвы и почвенного слоя до 7–10 см следует проводить путем валкования с укрупне нием валка за 3–6 проходов валкователя и уборки камней из валков, при усло вии, что засоренность поля составляет не более 20 м3/га. При засоренности более 20 м3/га уборку следует проводить за один проход с помощью валкова теля-подборщика камней.

В целом, по конструктивным признакам валкователи мелких камней раз личаются незначительно. В основном это закрытые рамные конструкции на пневматических колесах с одним, реже – с двумя роторами, снабженные жесткими зубьями, расставленными в определенной последовательности. Ро торы устанавливаются под углом к направлению движения. Явных законо мерностей по определению угла установки ротора, скорости его вращения и расположения зубьев на роторе не прослеживается. Некоторые фирмы пре следуют цель не только сбора камней, но и обработки почвы. В этих случаях увеличивается частота вращения ротора, что приводит к увеличению динами ческих нагрузок на конструктивные элементы машин, увеличению объема смещаемой в валок почвы. Такие машины оказываются более энергоемкими.

Подборщики камней из валков чаще всего выпускаются с активными рабочи ми органами и оборудованы накопительным бункером или поперечным транспортером для погрузки камней в транспорт.

РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Белару си по механизации сельского хозяйства» разработаны валкователь мелких камней ВМК–3 и подборщик камней из валков ПКВ–1,5.

Валкователь мелких камней предназначен для сбора в валок поверхност ных камней размером от 5 до 30 см при засоренности до 20 м3/га (рисунок 17).

Валкователь агрегатируется с тракторами класса 1,4 и пред ставляет собой ротор с зубьями, установленный на раме, на кото рой также закреплены опорные колеса, навесная система и при вод. Поверхность почвы перед работой машин должна быть вы ровнена. Предварительно почву следует обработать чизельными орудиями. При поступательном движении валкователя вперед с включенным ВОМ трактора ро- Рисунок 17 – Валкователь мелких мещает их в левую сторону, об разуя при этом валок. Работа машины осуществляется челночным способом всвал. В зависимости от засоренности поля валок может образовываться за несколько проходов. При этом расстояние между валками будет соответ ственно увеличиваться. Производительность за час основного времени со ставляет 0,9–1,4 га при рабочей скорости 3–5 км/ч. Количество почвы в ворохе валка от массы собранных камней составляет не более 40%, а полнота выбор ки камней не менее 95%, что полностью удовлетворяет агротехническим тре бованиям.

Последующий подбор камней осуществляется подборщиком камней из валков ПКВ–1,5 (рисунок 18). Машина выполнена в полунавесном варианте и агрегатируется с тракторами класса 2,0. Подборщик состоит из рамы, ротора, приемного бункера, прицепного устройства, трансмиссии, ходовых колес, гидросистемы и электрооборудования. При поступательном движении под борщика вперед с включенным ВОМ заборная горловина заводится под валок камней, ротор захватывает камни пружинными зубьями и перемещает их по ситу, забрасывая в бункер. При этом происходит сепарация почвы через сито, решетчатое днище и заднюю стенку бункера. После заполнения бункера про изводится самовыгрузка в транспортное средство или в местах складирования на краю поля.

Экономический эффект, получаемый в результате очистки сельскохозяй ственных угодий от мелких камней, складывается:

из снижения затрат на обработку почвы, возделывание и уборку сель скохозяйственных культур за счет уменьшения расходов на замену и ремонт рабочих органов почвообрабатывающих и уборочных машин, повышения их производительности и снижения расхода горюче-смазочных материалов;

Рисунок 18 – Подборщик камней из валков ПКВ–1, из улучшения качества обработки почвы и ухода за культурами, более равномерного распределения и повышения эффективности вносимых удобре ний, снижения потерь в процессе уборки урожая;

из утилизации собранных камней для дорожного, мелиоративного и внутрихозяйственного строительства.

1. Бакач, Н.Г. К разработке технологически взаимосвязанного комплекса машин для уборки камней / В.В. Азаренко, Н.Г. Бакач, Г.Г. Тычина, Ю.В. Гатчина // Научно-технический про гресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 21–22 октября 2009 г. – Минск, 2009. – Т.2. – С110.-113.

УДК 631.352:631.311.

ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ НОЖЕЙ

МНОГОРОТОРНОЙ МЕЛИОРАТИВНОЙ КОСИЛКИ

«Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»

г. Горки, Могилевская обл., Республика Беларусь Существенным отрицательным фактором для нормальной работы мелио ративных каналов является их зарастание травянистой и кустарниковой расти тельностью. Это приводит к снижению пропускной способности каналов и повышению уровня воды.

Скашивание и удаление растительности со дна, откосов и берм каналов является одной из основных операций по уходу за мелиоративными система ми. Для поддержания мелиоративных каналов в работоспособном состоянии растительность необходимо периодически скашивать в течение всего вегета ционного периода. Поэтому каналоокашивающие машины являются неотъем лемой частью комплекса машин по уходу за каналами [1].

Рисунок 19 – Схема режущего аппарата бесподпорного срезания расти 4, установленные на редукторе 2 с приводными шестернями, вращаются встречно с большой скоростью. Вращение обеспечивается приводом 1, свя занным с валом отбора мощности трактора или гидромотором.

В процессе работы, благодаря центробежным силам, ножи, шарнирно прикрепленные к диску, располагаются в радиальном направлении. При встре че с неперерезаемым стеблем ножи отклоняются и уходят под диск, что предотвращает их поломку.

Существующие теории расчета и проектирования роторных рабочих ор ганов косилок [2-8], как правило, рассматривают срезание равномерно распо ложенной растительности на относительно ровных поверхностях с изучением отдельно стоящих достаточно тонких и податливых стеблей одного диаметра.

Для качественного срезания растительности в этом случае обычно требуются высокие окружные скорости, достигающие 100 м/с. Высокие скорости резания снижают повреждаемость корневой системы срезаемой растительности.

Однако мелиоративные косилки, в основном, окашивают наклонные по верхности мелиоративных объектов (откосы каналов, дамб, дорог), травяни стая растительность часто имеет грубые стебли, в периметре каналов и на от косах дорог допускается наличие кустарниковой поросли, которая часто пере растает в кустарник и даже мелколесье. Поэтому для мелиоративной косилки требуется не только высокая скорость, обеспечивающая качественное срезание тонкостебельной травянистой растительности, но и высокая энергия воздей ствия ножей на жесткие стебли, срезание которых происходит за счет удара ножа по стеблю. Возникает необходимость теоретического рассмотрения осо бенностей взаимосвязи кинематики режущего аппарата с массой и геометри ческими параметрами ножей с целью обоснования оптимальных параметров мелиоративной косилки, а также расчета усилий, используемых при проч ностных расчетах.

Существующие схемы представляют рабочий процесс следующим обра зом. Траектории концов ножей (рисунок 20) для отсутствия приминания рас тительности корпусом должны пересекаться за пределами контура корпуса ре дуктора (точки А).

Рисунок 20 – Схема работы четырехроторной косилки Траекторией конца ножа движущейся косилки является циклоида, поэто му при каждом обороте ротора нож захватывает серповидную зону раститель ности. При движении ножа вне зоны срезаемой растительности он располага ется в радиальном направлении (рисунок 21а). Основными действующими си лами являются центробежная – Fц.б и противоположная и равная ей по вели чине реакция в оси шарнира – R0. При входе в зону срезаемой растительности нож испытывает нарастающее, а затем уменьшающееся сопротивление среза емой растительности, приводящее к отклонению ножа назад от радиального положения.

а) при холостом ходе;

б) при срезании травы и одиночного стебля кустарника Рисунок 21 – Схема сил, действующих на нож роторной косилки Рассмотренные нами работы [2-8] в области проектирования роторных режущих аппаратов косилок не учитывают специфических условий, в которых работает мелиоративная роторная косилка на откосах каналов, а именно рас положенных на откосах каналов густой толстостебельной растительности и кустарника с различной высотой, густотой и диаметром стеблей, кроме того, нигде не рассматривается работа ножей с ударами о стебли кустарника.

Поэтому актуальной задачей является более глубокое исследование про цесса взаимодействия ножа роторного рабочего органа мелиоративной косил ки со срезаемой растительностью.

С учетом изложенного приемлемой моделью, по нашему мнению, является схема взаимодействия ножа роторной косилки с растительностью, приведенная на рисунке 21б. Согласно этой схеме, на нож действуют следующие силы:

Fтр, Fтр.к, Fтр.с – соответственно, силы трения режущей кромки о травяни стую растительность, трения режущей кромки о стебель кустарника, трения плоскости ножа о стерню;

Fр.к, Fр.тр – соответственно, силы, действующие на режущую кромку ножа со стороны стебля кустарника, со стороны травянистой растительности;

Fц..б, Fин – соответственно, центробежная сила и сила инерции, препят ствующая отклонению ножа;

Fх, Fу – соответственно, составляющие реакции в шарнире, направленные по осям X и Y;

R0 – суммарная реакция в шарнире;

Мтр, Мин – соответственно, момент сил трения в шарнире и момент инер ции, препятствующий повороту ножа.

Данная схема учитывает все значимые силы и моменты и может быть ис пользована при теоретическом рассмотрении режущего аппарата роторной мелиоративной косилки.

Проведенный анализ позволил предложить новую конструкцию ротора мелиоративной косилки, позволяющую снизить динамические нагрузки на привод [9], и конструкцию ножа [10], благодаря которой обеспечивается ста бильность его положения в процессе работы.

1. Погоров, Т.А. Скашивание и удаление растительности из каналов косилками шнекового типа: дис. … канд. техн. наук: 06.01.02 / Т.А. Погоров. Новочеркасск, 2005. 151 с.

2. Горячкин, В.П. Собрание сочинений: в 3т. / В.П. Горячкин. – М.: Колос, 1965. – Т. 3. – 384 с.

3. Смирнов, Г.А. Обоснование параметров унифицированного ротационного режущего аппара та машин для кошения: дис. … канд. техн. наук: 05.20.01 / Г.А. Смирнов. – М., 1988. – 177 с.

4. Погорелец, А.Н. Технологические и технические основы совершенствования ротационного режущего аппарата уборочных машин: автореф. дис. …канд. техн. наук: 05.20.01 / А.Н. По горелец;

Украинск. с.-х. академия. – Киев, 1975 – 18 с.

5. Карпенко, М.И. Обоснование оптимальных технологических параметров ротационного ре жущего аппарата косилок с пониженной скоростью ножей: автореф. дис. …канд. техн.

наук: 05.20.01 / М.И. Карпенко. Глеваха, 1984. 17 с.

6. Каифаш, Ференц. Обоснование динамических параметров и режима работы ротационного режущего аппарата: автореф. дис. …канд. техн. наук: 05.20.01 / Ференц Каифаш;

Москов ский ин-т инж. с.-х. пр-ва им. В.П. Горячкина. – М., 1982. 16 с.

7. Пара Гарсия, Хосе Луис. Исследование роторных режущих аппаратов косилок в условиях Кубы: автореф. дис. …канд. техн. наук: 05.20.01 / Хосе Луис Пара Гарсия;

Моск. с.-х. ака демия им. К.А. Тимирязева. М., 1980. – 16 с.

8. Корнилович, Р.А. Совершенствование режущего аппарата ротационной косилки: дис. … канд. техн. наук: 05.20.01 / Р.А. Корнилович. – М., 2007. 156 с.

9. Режущий аппарат: пат. 5204 Респ. Беларусь, МПК A01D 34/01 / Е.И. Мажугин, С.Г. Рубец;

заявитель Белорус. гос. с-х. академия. – № u 20080680;

заявл. 02.09.08.;

опубл. 19.01.09. // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2009. – №.2 – С.151.

10. Нож роторной косилки: пат. 5809 Респ. Беларусь, МПК A01D 34/01 / В.А. Шаршунов, Е.И.

Мажугин, С.Г. Рубец;

заявитель Белорус. гос. с-х. академия. – № u 20090403;

заявл.

19.05.09.;

опубл. 30.12.09. // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2009. – №.6 – С. 148.

УДК 631.333 (476)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ПРИВОДА

ШНЕКОВОГО ПОДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

В.В. Голдыбан, м.н.с., И.В. Горностаев, инж., А.Н. Кавгареня, н.сотр.

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

С целью снижения энергоемкости внесения минеральных удобрений прицепными маши нами нами предложено подающее устройство [1], состоящее из кожухов и винтов. Ко жухи изготовлены цилиндрическими с возможностью вращения и имеют спиралевид ные ленточные вырезы с шагом, равным длине днища кузова (рисунок 22).

Общая потребная мощность для привода шнекового подающего устрой ства ( N пр ) затрачивается на перемещение удобрений винтом ( N в ) и на враще ние кожуха ( N к ).

С точностью, достаточной для практических целей, потребную мощность для перемещения удобрений винтом определим по известной формуле [2, c. 113]:

где Wв производительность винта, кг/с;

l рв рабочая длина винта, участвующего в перемещении материала, м;

эмпирический коэффициент сопротивления движению.

В зависимости от положения загрузочной части кожуха рабочая длина винта может принимать min и max значения:

где l др длина дроссельной секции кожуха, находящаяся за пределами кузова Таким образом, Потребную мощность для вращения кожуха определим как где М к момент на оси кожуха, Н·м;

к к.п.д. передаточного механизма привода. Принимаем к 0,8.

Рисунок 22 – Схема к расчету потребной мощности для привода винта где 2 Рк нагрузка на опорные ролики, Н;

k р и f ц коэффициент трения качения колец по роликам и коэффициент трения скольжения в цапфах роликов. Принимаем k р 0,005 и D р и d ц диаметр роликов и цапф роликов, м;

Dкц диаметр колец, которыми кожух катится по роликам, м.

Считая давление на опорных роликах одинаковым с обеих сторон, найдем нагрузку на опорные ролики (рисунок 23):

где G м,Gв,Gк вес материала в кожухе, вес винта и вес кожуха соответ Gм к вес бункерируемого материала, давящий на кожух, Н;

0 половина центрального угла расположения опорных роликов, град.

Вес материала в кожухе определим по выражению [3, с.25]: Gм gm' lтр, где m' – погонная масса груза, кг/м;

l тр – длина транспортирования груза, м.

Учитывая, что давление удобрений на поверхность кожуха подающего устройства является величиной переменной, величина Gм к составит:

где давление удобрений на поверхность кожуха (рисунок 23), Па;

угол наклона участка поверхности кожуха к горизонту, град.

Так как давление удобрений испытыва ет только верхняя часть кожуха, то для определения общего веса удобрений Gм к необходимо проинтегрировать равенство (11) в пределах от 0 до, то есть Нормальное давление на площадке, наклоненной под углом к горизонту, по аналогии с работой [4] составит:

где R R l / 2R l гидравлический радиус проекции части кожуха, нахо 2 f 1 f 2 безразмерный коэффициент, учитывающий физико После подстановки значения из уравнения (13) в уравнение (12) по следнее примет вид:

Существенное влияние на общие затраты мощности оказывают усилия, затрачиваемые на перемещение скребка кожуха в среде удобрений и в зазоре между днищем кузова и кожухом [1]. Некоторое влияние на затраты мощно сти имеет также деформация удобрений при их перемещении скребком. Эти два фактора невозможно определить чисто аналитически [4]. Поэтому для учета этих и других неучтенных факторов в уравнение (6) введем поправоч ный коэффициент c.

Общая потребная мощность для привода шнекового подающего устрой ства составит:

Расчетные значения эмпирических коэффициентов и c по результатам экспериментальных исследований для кристаллического хлористого калия со ставили 2,30 и с 2,32.

Потребная мощность для перемещения удобрений винтом пропорцио нальна его производительности и рабочей длине винта.

Потребная мощность для вращения кожуха пропорциональна частоте вращения винта и нагрузкам на опорные ролики подающего устройства.

С достаточной для практических целей точностью мощность на работу шнекового подающего устройства можно определить по формулам (15) и (16).

1. Разбрасыватель минеральных удобрений: пат. 5180 Респ. Беларусь, МПК 2006 А01С15/00 / Л.Я. Степук, В.В. Голдыбан, С.А. Казаченок, С.А. Антошук;

заявитель Респуб. унитар.

предпр. «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства». – №20080694;

заявл.

09.09.2008;

опубл. 01.05.2009.

2. Догановский, М.Г. Машины для внесения удобрений / М.Г. Догановский, Е.В. Козловский.

– М.: Машиностроение, 1972. – 272 с.

3. Корнеев, Г.В. Транспортеры и элеваторы сельскохозяйственного назначения / Г.В. Корнеев.

– Москва, 1961. – 232 с.

4. Мойсеенко, В.К. Определение мощности на работу скребкового барабана разгрузчика ми неральных удобрений / В.К. Мойсеенко // Механизация и электрификация сельского хозяй ства: сб. науч. тр. – Киев: «Урожай», 1976. – Вып. 37: Механизация работ в растениеводстве.

– С. 32–39.

УДК 631.3:631.

ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СКОСА ЛОПАСТИ БАРАБАНА

ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ВЫРАВНИВАТЕЛЯ ПОТОКА УДОБРЕНИЙ

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Применяемые в кузовных разбрасывателях цепочно-планчатые либо це почно-прутковые транспортеры подают материал к распределяющим рабочим органам порциями [1, 2], причем периодичность подачи этих порций соответ ствует шагу планок на транспортере. Установка выравнивателя на такие ма шины позволит снизить пульсирующую подачу материала на распределяющие рабочие органы путем растягивания порций удобрений, брошенных лопастями барабана, по всей длине выравнивающего транспортера [3]. Растягивание или рассев удобрений в таком выравнивателе происходит за счет разных углов вы лета частиц из барабана и различной их глубины проникновения в межлопаст ное пространство. Кроме того, разность гранулометрического состава мине ральных удобрений (особенно хлористого калия) также способствует их рас севу. Но наибольшего эффекта растянутости порций можно достичь благодаря такому конструктивному элементу, как скос лопасти барабана, поскольку каж дая лопасть будет сообщать частицам скорость, разную по величине и направ лению, по мере ее вращения и, соответственно, отбрасывать удобрения на раз личные расстояния относительно центра барабана. В связи с этим возникает задача обоснования необходимой величины скоса лопастей барабана путем взаимоувязки его с пиковыми порциями удобрений, поступающими на ло пастной барабан.

Рассмотрим процесс распределения удобрений лопастным барабаном с прямыми лопастями, для чего представим выравнивающий транспортер в виде бесконечной ленты. Удобрения по мере движения подающего транспортера, ссыпаясь на лопастной барабан, будут рассеиваться им по всей длине вырав нивающего транспортера, образуя на последнем равномерную толщину слоя.

Однако, при подходе прутка или планки транспортера к закруглению на его ведущем валу, происходит скалывание и обрушение порции удобрений, в ре зультате отброшенные лопастным барабаном удобрения создадут на выравни вающем транспортере утолщение слоя (рисунок 24).

Промежуток вре мени, в течение которо го совершится очеред ной сход пиковых пор ций с транспортера, можно определить по выравнивающем транспортере при использовании формуле:

где Sn – шаг планок подающего транспортера, м;

tn – время, за которое подающий транспортер совершает один шаг, с.

Поэтому решить проблему сглаживания пульсирующего потока удобре ний, поступающих с подающего транспортера с использованием лопастного барабана с прямыми лопастями, достаточно сложно, поскольку пульсация бу дет в некоторой степени проявляться на выравнивающем транспортере, рас стояние между серединами пиковых подач a на котором будет определяться по формуле (рисунок 24):

В результате этого через промежуток времени tn = a/VT на распределяю щие рабочие органы будет поступать материал неодинаковой толщины, что в конечном итоге приведет к неравномерному распределению удобрений по по верхности поля.

Благодаря применению ло пастей со скошенными гранями, пиковые подачи удобрений мож но растянуть по диагонали вы равнивающего транспортера (ри сунок 25), что обеспечит очеред ность схода пиковых подач и тем самым повысит равномерность распределения по поверхности поля. Многократное наложение отброшенных порций удобрений одна на другую обеспечит не прерывную укладку материала Рисунок 25 – Схема распределения на ленте выравнивающего удобрений, брошенных одной лопастью транспортера. Величина скоса барабана со скошенными лопастями лопастей будет оказывать существенное влияние на растягивание порций удобрений по длине выравнивающего транспортера. Однако увеличение скоса влечет за собой увеличение лопасти барабана, имеющей больший радиус. Не обходимое условие растягивания порций удобрений можно записать следую щим образом:

где Lmax R – максимальная дальность отбрасывания лопастью наибольшего – максимальная дальность отбрасывания лопастью наименьшего Максимальную дальность отбрасывания лопастью наименьшего радиуса можно определить по формуле:

где ar – абсолютная скорость вылета частиц при отбрасывании лопастью – угол отбрасывания удобрений, град.;

g – ускорение свободного падения, м/с2.

Зная Lmax r и расстояние между пиками подачи на ленте выравнивающего транспортера, можно определить необходимую дальность отбрасывания ча стиц лопастью наибольшего радиуса Lmax R :

С другой стороны, Lmax R определяется по формуле:

где aR – абсолютная скорость вылета частиц при отбрасывании лопастью наибольшего радиуса.

Откуда находим Абсолютную скорость вылета частиц aR, с другой стороны, можно пред ставить в следующем виде:

Значение радиальной составляющей скорости определим по формуле [4]:

Приравнивая выражения (1) и (2) и учитывая (3), получаем:

После некоторых преобразований получим формулу для нахождения наибольшего радиуса лопастного барабана:

Для нахождения наименьшего радиуса барабана выражение будет иметь следующий вид:

При известных наибольшем и наименьшем радиусах лопастного барабана угол скоса лопасти определится из выражения:

Таким образом, полученные формулы (4) и (5) позволяют определить наибольший R и наименьший r радиусы, описываемые лопастью барабана, при которых материал будет полностью распределяться по всей длине вырав нивающего транспортера. При этом не будет наблюдаться недолет частиц к выравнивающему транспортеру, а также их перелет, что предотвратит соуда рение частиц с отражательным щитком и в конечном итоге приведет к более равномерному и непрерывному поступлению материала к распределяющим рабочим органам.

1. Назаров, С.И. Определение основных параметров и производительности транспортерных питателей машин для подготовки и внесения минеральных удобрений / С.И. Назаров // Труды ЦНИИМЭСХ. – Минск: Ураджай, 1971. – Т.9. – С. 30-40.

2. Степук, Л.Я. Механизация процессов химизации и экология / Л.Я. Степук, И.С. Нагорский, В.П. Дмитрачков // Минск: Ураджай, 1993. – С. 272.

3. Бегун, П.П. О снижении продольной неравномерности внесения минеральных удобрений центробежными разбрасывателями / П.П. Бегун, Л.Я. Степук // Перспективная техника и технологии–2009: материалы V-й междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых уче ных, Николаев / МДАУ. – Николаев, 2009. – С. 54-57.

4. Догановский, М.Г. Машины для внесения удобрений: учеб пособие / М.Г. Догановский, Е.В.

Козловский. – М.: Машиностроение, 1972. – С. 223-229.

УДК 631.3:631.

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА РАБОТЫ

ПРИЦЕПНЫХ РАЗБРАСЫВАТЕЛЕЙ

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Современное сельскохозяйственное производство в Беларуси и других наиболее развитых странах мира характеризуется высоким уровнем химиза ции, являющейся основой повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Рост количества потребляемых удобрений требует повышения эффек тивности их применения.

Известно, что при внесении заданных доз в оптимальные агросроки оку паемость минеральных удобрений может составлять 8–10 кг зерна на 1 кг NPK [1]. В последние годы в нашей республике этот показатель находится на уровне 4,5–6 кг, то есть потенциал минеральных удобрений в среднем по стране используется на 50–55%.

В Республике Беларусь значительную часть парка машин, применяемых для поверхностного внесения минеральных удобрений, составляют машины с центробежными рабочими органами. Это обусловлено их невысокой стоимо стью, простотой конструкции, надежностью, маневренностью. Однако до стичь высокого качества распределения удобрений разбрасывателями такого типа довольно сложно. Неравномерность распределения удобрений нередко находится в пределах 50–70% при допустимых для азотных удобрений 10%, калийных и фосфорных – 20%. При этом, по данным «Института почвоведе ния и агрохимии», снижение неравномерности внесения удобрений на 1% ве дет к увеличению прибавки урожая за их счет также на 1%.

Причина состоит в том, что существующие прицепные разбрасыватели оснащены, в основном, питателями двух типов: цепочно-планчатыми и цепоч но-прутковыми. Они создают большую пульсацию удобрений подающим транспортером и, как следствие, высокую неравномерность распределения по рабочей ширине захвата машины. Происходит это, потому что связные удоб рения неспособны образовывать угол естественного откоса и движутся до из гиба на транспортере равномерным и непрерывным потоком. Затем, при наступлении определенного критического момента (положения), обрушивают ся порцией в туконаправитель. После этого некоторое время, до подхода оче редного прутка к закруглению на транспортере, не происходит подачи матери ала в туконаправитель. Получается разрыв между порциями, особенно при высоких дозах внесения, и неравномерность подачи увеличивается [2].

Исследования, проведенные в лаборатории на разбрасывателе минераль ных удобрений РУ–7000, показали ярко выраженную цикличность подачи удобрений питателем. Расстояние, которое проходила машина между пиками подачи, составило 5–6 м, что соответствовало шагу прутков на транспортере (рисунок 26). Оно может быть определено по следующей зависимости:

где T – шаг планок питателя, м;

Vм – рабочая скорость машины, м/с;

Vтр – линейная скорость подающего транспортера, м/с.

Рисунок 26 – Зависимость величины подачи удобрений от расстояния, Обзор и анализ различных типов подающих устройств показал, что ни один из них не соответствует современным требованиям по неравномерности подачи материала в туконаправитель и далее на распределяющие рабочие ор ганы.

Это обусловило необходимость изыскания новых технических средств, обеспечивающих непрерывную и равномерную подачу материала на распре деляющие рабочие органы. Для выравнивания пульсирующего потока удобре ний на пути от подающего транспортера к распределяющим рабочим органам предложен ряд технических решений, однако все они не способны в полной мере выравнивать пульсирующий поток удобрений. Все это дает основание полагать, что выбор их параметров происходил по интуиции конструктора, а не на основании объективных результатов научных исследований.

Учитывая недостатки известных технических устройств, предназначен ных для выравнивания потока удобрений, подаваемых питателем прицепного разбрасывателя, представляется наиболее целесообразным превратить дис кретную подачу минеральных удобрений на распределяющие рабочие органы в непрерывный равномерный поток путем растягивания порций во времени и пространстве и подавать его в таком состоянии на рассеивающий центробеж ный или иной распределяющий рабочий орган. Схема устройства, обеспечи вающего реализацию представленной гипотезы, приведена на рисунке 27.

В плоскости, параллельной подаю щему транспортеру 3 с зазором относи тельно его выгрузного конца, располо жен выравнивающий ленточный транс портер 5, смонтированный на шкивах. В зазоре размещен барабан 6 со скошен ными лопастями. Над ленточным вырав нивающим транспортером 5 установлен отражательный щиток 4, а под ним раз брасывающее устройство 8 [3].

Технологический процесс выравнивания пульсирующего потока удобре ний, поступающего с подающего транспортера, осуществляется путем рассева порций удобрений по всей длине выравнивающего транспортера и дальней шего равномерного поступления потока в туконаправитель и к распределяю щим рабочим органам.

Рассев удобрений по длине выравнивающего транспортера происходит за счет скоса лопасти, благодаря которому частицы приобретают различную скорость схода и, соответственно, располагаются на различном расстоянии от места их выброса на выравнивающем транспортере, а также за счет разности гранулометрического состава удобрений. Отрыв частиц удобрений с лопасти происходит не мгновенно, а за определенный промежуток времени. Сначала вылетают частицы, находящиеся у края лопасти, затем, переместившись по лопасти (за счет сил инерции), частицы, располагающиеся ближе к оси вра щения барабана. За это время лопастной барабан повернется на некоторый угол, а следовательно, изменится угол их отбрасывания. Изменение угла от брасывания приведет к изменению дальности полета частиц, а значит, и к их рассеву.

Применение такого устройства, как показали экспериментальные иссле дования, позволяет значительно снизить дискретность подачи удобрений к распределяющим рабочим органам и тем самым повысить качество распреде ления удобрений по поверхности поля.

Эффективность использования выравнивателя потока удобрений под тверждают и результаты государственных приемочных испытаний разбрасы вателя минеральных удобрений РУ–7000, на котором он был установлен. Так, минимальная неравномерность распределения гранулированного суперфосфа та по ходу движения машины составила 6%. Для хлористого калия эта вели чина составила 7%. Небольшая разбежка данных величин неравномерности распределения удобрений объясняется разницей физико-механических свойств удобрений.

1. Гриб, С.И. Стратегия интенсификации адаптивного растениеводства / С.И. Гриб, М.М. Се вернев, И.М. Богдевич // Сельскохозяйственный вестник. – 2002. – №5.

2. Бегун, П.П. Исследование неравномерности подачи удобрений цепочно-прутковым конвей ером в туконаправитель / П.П. Бегун // Механизация и электрификация сельского хозяй ства: межвед. тематич. сб. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяй ства». – Минск, 2009. – Вып. 43, т.1. – C. 56-61.

3. Выравниватель потока минеральных удобрений: полезная модель BY 4215 / Л.Я. Степук, В.В. Барабанов, П.П. Бегун;

заявитель РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства». – № u 20070540;

заявл.

20.07.2007;

опубл. 28.02.2008 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. – 2008. – УДК [(62–133:631.348):519.8]

ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА РОТОРНОГО

РАСПРЕДЕЛЯЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Графоаналитические методы, основанные на геометрических построени ях, заменяют аналитические выкладки и численные операции и широко ис пользуются для обоснования конструктивных и кинематических параметров рабочих органов сельскохозяйственных машин, отличаются наглядностью, удобством контроля и быстротой решения ряда технических задач [1, с. 40-44].

С помощью графоаналитического метода предполагается определить положе ния лопастей, траектории движения отдельных точек, скорости, сообщаемые частицам лопастью ротора, и оценить точность распределения мульчирующего материала на заданной ширине ротором с лопастями переменной высоты, ис пользуемого для формирования лент мульчирующего материала в пристволь ных полосах многолетних насаждений.

Непрерывно подаваемый материал захватывается лопастью ротора, уста новленного под поперечным транспортером (рисунок 28). Часть материала, не попавшая в межлопастное пространство, начинает покидать ротор со скоростью, равной произведению угловой скорости ротора на радиус, изменяющийся по длине лопасти от r до R. При этом частицам, отбрасываемым лопастью, сообща ются различные по модулю скорости, изменяющиеся от min до max.

Рисунок 28 – Схема работы ротора Захват материала лопастью и начало отбрасывания начинаются в момент, когда лопасть подходит к непрерывно падающему потоку, образуя с горизон талью угол (см. рисунок 28). Полная разгрузка осуществляется в тот момент, когда, повернувшись на угол, лопасть отбросит частицы, попавшие в межло пастное пространство.

При движении агрегата точки, принадлежащие лопастям, совершают сложное движение, слагающееся из вращательного движения относительно оси ротора и поступательного движения вместе с осью. При установившемся режиме работы допустимо считать, что ротор вращается равномерно, то есть =const.

Рисунок 29 – Схема к составлению уравнений движения точек, где R – больший радиус, описываемый лопастью ротора, м;

r – меньший радиус, описываемый лопастью ротора, м.

Пусть в момент времени t0 лопасть находится в вертикальном положении (рисунок 29). Совершив оборот относительно оси, лопасть вновь займет вер тикальное положение через промежуток времени T=2 /.

Расстояние, на которое перемещается агрегат за один оборот ротора, рав но шагу lв винтовой линии: lв T 2 /. Таким образом, при равномерном движении агрегата уравнением движения точки, принадлежащей лопасти, бу дет винтовая линия с постоянным шагом lв.

Заполнение межлопастного пространства начнется до начала вхождения лопасти в поток. Допустим, частицы проникают в межлопастное пространство на равную глубину, определяемую радиусом загрузки.

Определив значение угла разгрузки, можно найти время поворота лопа сти на угол разгрузки t /. Время перемещения агрегата определяется как t=sа/, а путь, проходимый агрегатом за время рабочего хода лопасти составит sa=/.

Проекциями цилиндрических винтовых линий, описываемых уравнения ми (1) на плоскость, является синусоида. Перепишем уравнения для всех z ло пастей ротора и перейдем к анализу распределения материала по поверхности поля роторным распределяющим рабочим органом. Пусть в момент времени t одна из лопастей занимает вертикальное положение. Составляя уравнения движения точек для всех z=4 лопастей, получим:

В нижней части рисунка 30 по уравнениям (2) построены проекции траекто рий движения крайних точек, принадлежащих скошенной грани лопасти ротора, на плоскость поля. Для построения использованы результаты экспериментальных исследований [2, c. 29-36]: = 29,3 рад/с, R = 0,26 м, r = 0,16 м, b = 0,6 м.

Согласно рисунку 30, повернувшись относительно вертикального поло жения на угол /2, скошенные грани лопасти 1–2, 3–4, 5–6 и 7–8 проецируются на плоскость поля в натуральную величину. Грани лопастей обозначены на графике различными типами линий.

Согласно рисунку 29, угол скоса грани лопасти составит:

Длину скошенной грани l л определим по формуле:

Рисунок 30 – Траектории движения точек, принадлежащих скошенной грани лопасти, и структура распределения мульчирующего материала В верхней части рисунка 30 схематично показана лента мульчирующего материала, сформированная при отбрасывании материала каждой лопастью.

Поскольку радиус, описываемый лопастью, изменяется, а дальность по лета частиц пропорциональна квадрату скорости, которая, в свою очередь, за висит от радиуса, то перекрытие порций материала, отбрасываемых каждой из лопастей 1–2, 3–4, 5–6, 7–8, осуществляется по линии второго порядка.

Расчет позволил определить, что время поворота лопасти на угол разгруз ки составляет t=0,06 c;

период вращения лопасти T = 0,21 c;

шаг винтовой ли нии, на которую перемещается агрегат за один оборот лопасти l=0,29 м;

путь, проходимый агрегатом за время рабочего хода лопасти sа=0,087 м;

угол скоса грани лопасти 9o;

длина скошенной грани lл=0,61 м.

Проведенный анализ позволил прогнозировать структуру распределения материала в ленте при отбрасывании скошенной лопастью, кроме того, полу ченные расчетные зависимости (3) и (4) позволили определить угол скоса гра ни лопасти и длину скошенной грани lл.

1. Хлебосолов, И.О. Графоаналитические методы расчета механизмов с использованием ЭВМ / И.О. Хлебосолов // Теория механизмов и машин / СПбГПУ. – СПб, 2004. – №2. Том 2. – С.

40-44.

2. Назаров, С.И. Дальность полета удобрений и ширина распределения их центробежными дисками / С.И. Назаров // Вопросы сельскохозяйственной механики / ЦНИИМЭСХ. – Минск: Урожай, 1967. – Т. XVII. – С. 67-72.

3. Жешко, А.А. Экспериментальное исследование влияния основных конструктивных пара метров роторного рабочего органа на качество распределения мульчирующего материала в ленте / А.А. Жешко // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межвед. тема тич. сб. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства». – Минск: 2008. – Вып. 42. – С. 29-36.

УДК 631.333.

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ШНЕКОРОТОРНОГО

РАБОЧЕГО ОРГАНА С КОМПОСТИРУЕМОЙ МАССОЙ

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Шнекороторный рабочий орган применяется в различных сельскохозяй ственных машинах метательного типа, в частности в разбрасывателях органи ческих удобрений [1, c. 5-6]. Перед нами стоит задача проанализировать осо бенности его работы при различных режимах загрузки компостом и выявить такой режим, при котором обеспечивается наиболее качественное формирова ние бурта и аэрация компостируемой массы.

Для выявления закономерностей взаимодействия шнекоротора с компо стируемой массой следует проанализировать возможные варианты его загруз ки компостом. Это обусловлено тем, что бурт имеет форму, приближенную к трапецеидальной. Так, если в центральной части рабочий орган загружен на всю высоту, то края его остаются частично незагруженными, что приводит к образованию различных углов схода частиц с лопасти шнекоротора. Если средний угол вылета частиц, отбрасываемых шнекоротором, составляет 45 о, то обеспечивается максимальная дальность отбрасывания частиц и, как след ствие, наилучшая аэрация компоста. На основании этого заключения, проана лизировав различные варианты загрузки шнекоротора компостом, можно сде лать вывод о том, какой из режимов работы является наиболее рациональным.

Рассмотрим особенности взаимодействия рабочего органа с буртом ком поста. Выделим для рассмотрения один виток шнекоротора в проекции на плоскость x-y.

Проанализируем следующие варианты загрузки рабочего органа.

1. Шнекоротор по всей высоте загружен компостом. В рассматриваемом случае высо та бурта составляет h 2R, где R – радиус ло пасти шнекоротора (рисунок 31). При этом высота бурта больше диаметра рабочего орга на, а угол начала схода частиц с лопасти определяется по формуле [2, c. 15-17]:

где R – наружный радиус шнекоротора, м;

ходит полная разгрузка лопасти, составит:

где – угловая скорость лопасти, c-1;

t – время движения частиц компоста по лопасти до момента схода, с;

– угол трения частиц компоста о лопасть, град.

В данном случае углы и имеют положительные значения, а векторы направления скорости в момент начала бросания Vнб и скорости в момент окончания бросания Vкб направлены в противоположную движению агрегата сторону.

2. Шнекоротор загружен компо стом более чем на половину его высоты.

В соответствии с рисунком 32, высота бурта h в данном случае больше радиуса шнекоротора, но меньше, чем его диа метр R h D. При этом начальный угол схода частиц с лопасти можно опре делить по формуле:

Угол окончания схода частиц с ло пасти шнека в рассматриваемом случае Рисунок 32 – Схема загрузки шне определяется по формуле (1).

Углы и также имеют положи тельные значения, а векторы направления скорости в момент начала бросания Vнб и скорости в момент разгрузки Vкб направлены в обратную движению аг регата сторону.

3. Шнекоротор загружен компостом ровно на половину его высоты. Если высота бурта равна радиусу шнекоротора h=R (ри сунок 33), то угол начала схода частиц с ло пасти составляет = 0 Вектор скорости начала бросания при этом направлен вверх, а угол окончания схода частиц с лопасти определяется по формуле (1).

В рассматриваемом случае угол ра вен нулю, угол положителен, вектор направления скорости в момент начала бро- Рисунок 33 – Схема загрузки сания Vнб направлен вверх, а вектор шнекоротора компостом ровно направления скорости в момент разгрузки на половину его высоты Vкб направлен в противоположную движе нию агрегата сторону.

4. Шнекоротор загружен компостом менее чем на половину его высоты. Высота бурта при этом меньше радиуса шнекорото ра (рисунок 34), но больше, чем его радиус 0 h R. Для данного случая начальный угол схода частиц с лопасти составит:

а угол окончания схода частиц с лопасти шнекоротора определится по формуле (1).

При этом значение радиуса загрузки r необ ходимо определять по формуле:

Вектор скорости для рассматриваемого случая направлен по ходу движе ния агрегата.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В.Е. Мусохранов, Т.Н. Жачкина ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ: ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО, РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЧНОГО СТОКА Учебное пособие Часть III Допущено УМО по образованию в области природообустройства и водопользования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, ...»

«Российская Академия Наук Институт философии И.И. Мюрберг Аграрная сфера и политика трансформации Москва 2006 УДК 300.32+630 ББК 15.5+4 М 98 В авторской редакции Рецензенты доктор филос. наук Р.И. Соколова кандидат филос. наук И.В. Чиндин Мюрберг И.И. Аграрная сфера и политика М 98 трансформации. — М., 2006. — 174 с. Монография представляет собой опыт политико-фило софского анализа становления сельского хозяйства развитых стран с акцентом на тех чертах истории современного земле делия, которые ...»

«В.Г. МОРДКОВИЧ • СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ В. Г. МОРДКОВИЧ СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ В. Г. МОРДКОВИЧ СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ 2-е издание, исправленное и дополненное Новосибирск Академическое издательство Гео 2014 УДК 574.4; 579.9; 212.6* ББК 20.1 М 792 Мордкович В. Г. Степные экосистемы / В. Г. Мордкович ; отв. ред. И.Э. Смелянский. — 2-е изд. испр. и доп. Новосибирск: Академическое изда тельство Гео, 2014. — 170 с. : цв. ил. — ISBN 978-5-906284-48-8. Впервые увидевшая свет в 1982 г., эта книга по сей день ...»

«АДЫГЕЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. Хатхе НОМИНАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА В КОГНИТИВНОМ И ЛИНГВОКУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКОМ АСПЕКТАХ (на материале русского и адыгейского языков) Майкоп 2011 АДЫГЕЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. Хатхе НОМИНАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА В КОГНИТИВНОМ И ЛИНГВОКУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКОМ АСПЕКТАХ (на материале русского и адыгейского языков) Монография Майкоп 2011 УДК 81’ 246. 2 (075. 8) ББК 81. 001. 91 я 73 Х 25 Печатается по решению редакционно-издательского совета Адыгейского ...»

«O‘zbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasi huzuridagi gidrometeorologiya xizmati markazi Центр гидрометеорологической службы при Кабинете Министров Республики Узбекистан Gidrometeorologiya ilmiy-tekshirish instituti Научно-исследовательский гидрометеорологический институт В. Е. Чуб IQLIM O‘ZGARISHI VA UNING O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASIDA GIDROMETEOROLOGIK JARAYONLARGA, AGROIQLIM VA SUV RESURSLARIGA TA’SIRI ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ И ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ К 135-летию Томского государственного университета С.А. Меркулов ПРОФЕССОР ТОМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ САПОЖНИКОВ (1861–1924) Издательство Томского университета 2012 УДК 378.4(571.16)(092) ББК 74.58 М 52 Редактор – д-р ист. наук С.Ф. Фоминых Рецензенты: д-р биол. наук А.С. Ревушкин, д-р ист. наук М.В. Шиловский Меркулов С.А. Профессор Томского университета Василий Васильевич Са М 52 пожников (1861–1924). – Томск: ...»

«Вавиловское общество генетиков и селекционеров Научный совет РАН по проблемам генетики и селекции Южный научный центр РАН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Институт аридных зон Южного научного центра РАН Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ В ТАКСОНОМИИ И ЭКОЛОГИИ Тезисы докладов научной конференции 25–29 марта 2013 г. Ростов-на-Дону Россия Ростов-на-Дону Издательство ЮНЦ РАН 2013 УДК 574/577 М75 Редколлегия: чл.-корр. РАН Д.Г. Матишов ...»

«Российская академия наук Отделение биологических наук Институт экологии Волжского бассейна Русское ботаническое общество Тольяттинское отделение Министерство лесного хозяйства, природопользования и окружающей среды Самарской области МОГУТОВА ГОРА И ЕЕ ОКРЕСТНОСТИ Подорожник Под ред. С.В. Саксонова и С.А. Сенатора Тольятти: Кассандра 2013 2 Авторский коллектив Абакумов Е.В., Бакиев А.Г., Васюков В.М., Гагарина Э.И., Евланов И.А., Лебедева Г.П., Моров В.П., Пантелеев И.В., Поклонцева А.А., Раков ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенская государственная сельскохозяйственная академия ОБРАЗОВАНИЕ, НАУКА, ПРАКТИКА: ИННОВАЦИОННЫЙ АСПЕКТ Сборник материалов международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО Пензенская ГСХА 27…28 октября 2011 г. ТОМ I Пенза 2011 УДК 378 : 001 ББК 74 : 72 О-23 ОРГКОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ Председатель – доктор ...»

«Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии (ГНУ АФИ Россельхозакадемии) Сибирский физико-технический институт аграрных проблем Россельхозакадемии (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) Учреждение Российской академии наук Центр междисциплинарных исследований по проблемам окружающей среды РАН (ИНЭНКО РАН) Российский Фонд Фундаментальных Исследований МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (с международным участием) МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ...»

«УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ МОЛОДЕЖЬ И ИННОВАЦИИ – 2013 Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых (г. Горки, 29–31 мая 2013 г.) Часть 1 Горки 2013 УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ МОЛОДЕЖЬ И ИННОВАЦИИ – 2013 Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых (г. Горки, 29–31 мая 2013 г.) Часть Горки УДК ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений Российской академии сельскохозяйственных наук (ВИЗР) Санкт-Петербургский научный центр Российской академии наук Национальная академия микологии Вавиловское общество генетиков и селекционеров Проблемы микологии и фитопатологии в ХХI веке Материалы международной научной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР, профессора Артура Артуровича Ячевского ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ГНУ ВИМ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) Открытое акционерное ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.