CC BY
67
Опросы сельхозтоваропроизводителей говорят о том, что эта цена для них приемлема.
Литература
1. Лачуга, Ю.Ф. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции / Ю.Ф. Лачуга // Техника в сельском хозяйстве. - 2004. - № 1. - С. 3-7.
2. Черноиванов, В.И. Стратегия развития технического сервиса АПК / В.И. Чер-ноиванов // Техника в сельском хозяйстве. -2004. - № 2. - С. 3-6
3. Никитченко, С.Л. Состояние инженерно-технической сферы сельскохозяй-
ственных предприятий ЮФО / С.Л. Никит-ченко, С.В. Смыков // Технологии и средства повышения надёжности машин в АПК: сб. науч. тр. - Вып. 8. - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2013. - С. 33-41.
4. Аллилуев, В.А. Техническая эксплуатация машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, В.М. Михлин. - Москва: Агропромиздат, 1991. -С. 190.
5. Средства технического обслуживания машинно-тракторного парка / Ф.Н. Пуховицкий, Ю.М. Копылов, А.В. Ленский, В.И. Овчинников. - Москва: Агропромиздат, 1985. - 248 с.
Сведения об авторах
Никитченко Сергей Леонидович - канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой технического сервиса в АПК Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359) 43-8-00. E-mail: [email protected].
Смыков Сергей Владимирович - аспирант Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359) 43-8-00. E-mail: [email protected].
Information about the authors Nikitchenko Sergei Leonidovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor, chief of the Technical service in agroindustrial complex department, Azov-Black Sea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8(86359) 43-8-00. E-mail: [email protected].
Smykov Sergei Vladimirovich - post-graduate student, Azov-Black Sea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8(86359) 43-8-00. E-mail: [email protected].
УДК 631. 333: 631.171
АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИЗНОС РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
© 2013 г. В.П. Забродин
Приведен анализ факторов, влияющих на износ рабочих поверхностей распределителей минеральных удобрений, который показал, что у рабочих органов метательного типа наиболее интенсивно изнашиваются периферийные части лопаток, а у штанговых шне-ковых распределителей - кожух шнека.
Ключевые слова: удобрения, кожух шнека, рабочие органы, диаметр шнека, интенсивность износа.
The analysis of the factors influencing at the working surfaces wearing of mineral fertilizer spreaders are submitted. It is determined that the peripheral parts of the blades at working sur-
faces of throwing type spreaders and the screw casing of the screw rod spreaders are most intensively subjected to wear.
Key words: mineral fertilizer, screw casing, working bodies, screw diameter, wear rate.
Внесение минеральных удобрений осуществляется целым рядом машин, которые условно можно разделить на две группы. К первой из них относятся машины с метательными распределителями, а ко второй - машины со штанговыми распределительными рабочими органами. Рассмотрим факторы, влияющие на износ распределительных рабочих органов.
У машин первой группы распределительным рабочим органом является центробежный диск с лопатками. В наибольшей степени износу подвержены лопатки дисков, которые выполняются плоскими или желобчатыми.
У машин второй группы интенсивно изнашиваются кожухи и распределители. Распределителями у этой группы машин являются элементы транспортеров (шнеки, спиральные шнеки, скребки или штанги).
Функционирование распределительных рабочих органов машин для внесения минеральных удобрений происходит при интенсивном воздействии на них распределяемого материала, внешних воздействий и окружающей среды. При их проектировании необходимо учитывать эти воздействия, так как на срок службы и качество выполняемого технологического процесса этими машинами в значительной степени зависит от величин износа их рабочих поверхностей.
Минеральные удобрения являются химически активными веществами. При их взаимодействии с распределительными рабочими органами происходят химические реакции, приводящие к разрушению поверхностного слоя распределителей и последующему повышенному износу этих поверхностей.
Значительное влияние на скорость химических реакций оказывают вид вносимых удобрений и их влажность, материал рабочей поверхности, влажность окружающей среды, продолжительность воздействия, скорость движения частиц по рабочей поверхности и сила трения частиц.
К числу наиболее часто вносимых удобрений относятся фосфорные (суперфосфаты), азотные (карбомид, аммиачная селитра) и калийные (калийная соль).
При повышенной влажности суперфосфаты образуют фосфорную кислоту, которая при взаимодействии с конструкционными сталями вызывает разрушение поверхностного слоя.
Азотные удобрения уже при влажности свыше 4% теряют форму гранул и налипают на рабочие поверхности. В условиях повышенной влажности воздуха и высокой температуры они образуют азотную кислоту, что приводит к наиболее интенсивному разрушению стальных деталей. Наблюдения показывают, что налипшие азотные удобрения приводят к потере функциональных и прочностных свойств лопаток центробежных дисков после 2-3 месяцев воздействия.
Калийная соль содержит более 55% частиц размером менее 1 мм, что способствует интенсификации химических процессов.
В наибольшей степени химической активностью обладают смеси минеральных удобрений.
Предотвращение износа рабочих поверхностей вследствие химического взаимодействия с минеральными удобрениями в некоторых конструкциях машин достигается применением антикоррозийных покрытий. Однако в процессе взаимодействия рабочих органов с минеральными удобрениями происходит абразивный износ рабочих поверхностей, приводящий к нарушению защитного слоя. Интенсивность износа зависит от силы трения и скорости относительного движения.
Анализ сил, действующих на частицы при её движении по лопатке центробежного диска, показывает, что сила трения складывается из следующих составляющих [1]:
- от сил тяжести fmg ;
- от центробежных сил ;{тю2 г ътцг ;
- от сил Кориолиса 2 /та>Уг, где / - коэффициент трения частицы о лопатку диска; т - масса частицы; а - угловая скорость диска; г - расстояние от частицы до оси
вращения; у - угол наклона лопатки к радиусу диска;
Уг - скорость относительного движения.
Результаты экспериментальных исследований показывают, что между относительной и окружной скоростями выполняется соотношение:
V = (0,58...0,62)ю • г .
Тогда
Fmp = fin®
g ■ Л
+ 1,2 + sin у | .
V ® r
Из полученного выражения следует, что на износ лопаток оказывают влияние угловая скорость и радиус диска, коэффициент трения, угол постановки лопаток.
Сила трения имеет наибольшее значение на периферии диска, то есть при
г = г
тах •
Учитывая, что сила трения является функцией текущего радиуса г, то и интенсивность износа лопаток будет возрастать от центра диска к его периферии. Данное обстоятельство подтверждается наблюдениями за характером износа лопаток в производственных условиях.
Увеличение срока службы центробежных дисков может быть достигнуто при изготовлении лопаток с переменной толщиной. Г (л • в • с в -
Рш = mg(-2_со^-
Отклонение лопаток от радиального положения способствует росту силы трения. В наибольшей степени на силу трения влияет угловая скорость диска.
Анализ рабочего процесса шнековых распределителей минеральных удобрений показал, что в наибольшей степени изнашивается кожух шнека [2].
Известно, что на интенсивность износа трущихся поверхностей значительное влияние оказывают силы нормального давления. Проанализируем факторы, влияющие на силы нормального давления материала на ленту и кожух шнека.
Из анализа сил, действующих на сыпучее тело в шнековом рабочем органе, следует [2], что сила нормального давления на кожух шнека определится выражением Р = mg(2e • С1 соэв - Л • С2 Б1пв) (1)
к В • /к (Л • С2 яп р - С1 еоБ Р)' где С1 = адвц, - /ш вт^, ;
С2 = /ш со*ао -81П^о ;
Л = В0 ¡В , а0 - угол подъема винтовой
линии центров давления; в - угол наклона вектора силы нормального давления к оси шнека; 6 - угол наклона оси шнека к горизонту; /к - коэффициент трения транспортируемого материала о кожух шнека; В - диаметр кожуха шнека; Во - диаметр окружности центров
давления материала о ленту шнека. Сила нормального давления на ленту шнека определится выражением
е • C
в
2
cos
) sin
р в 1
■ + ■
sin
(2)
|_ C1 • B(C1 cos р - Я • C2 sin Р)
2
Входящая в выражения (1) и (2) сила тяжести определится по формуле ж • B2
mg = —7--L-у -у/
4
(3)
где L
у
Цк
длина транспортирования; сила веса единицы объема; коэффициент заполнения кожуха шнека материалом. Так как при работе шнековых распределительных систем по тупиковой схеме
максимального ук(тах) в заборной части шнека до ук=0 в периферийной части, то закон его изменения можно описать выражением
1
х
Ук ~¥ к (max) I
V L)
и тогда сила тяжести определится по формуле
Т • D2 Lj х Л
™g = -;-^к(тах) J I 1 " Т
r
После интегрирования имеем ж ■ D2 L
- У
mg =
4
к (max)
2
F =
ж ■ D ■ L ■ (2e ■ Cj cos0 - Я ■ C2 sin#)
то есть сила тяжести материала в шнековои распределительной системе в два раза меньше, чем у шнекового транспортера. Подставив значение силы тяжести в выражения (1) и (2), получим
F =
ж ■ D ■ L (Я ■ D2fC(Яо&-n£ cC co
sin ß
2 l cj • d(cj cos ß - Я ■ c2 sin ß)
У ■¥ •
к(тах)
sin ff
!■ У ■¥
2 J
+
(4)
(5)
к (max)
Из выражений (4) и (5) следует, что на интенсивность износа рабочих поверхностей шнекового распределителя минеральных удобрений влияют коэффициенты трения материала о кожух и витки шнека, угол наклона кожуха к горизонту, диаметр шнека и длина транспортирования, степень заполнения кожуха материалом.
Так как коэффициент заполнения в подающей части кожуха имеет наибольшее значение, то и интенсивность износа кожуха и витков шнека выше в этой части.
Анализ факторов, влияющих на износ распределителей минеральных удобрений, позволяет заключить, что у рабочих орга-
нов метательного типа наиболее интенсивно изнашиваются периферийные части лопаток, а у штанговых шнековых распределителей - кожух шнека.
Литература
1. Забродин, В.П. Контроль и управление процессами внесения минеральных удобрений / В.П. Забродин. - Ростов-на-Дону: ООО «Терра»; НПК «Гефест», 2003. - 124 с.
2. Забродин, В.П. Шнековые распределители минеральных удобрений / В. П. Забродин. - Ростов-на-Дону: ООО «Терра»; НПК «Гефест», 2003. - 134 с.
Сведения об авторе
Забродин Виктор Петрович - д-р техн. наук, профессор кафедры теоретической и прикладной механики Азово-Черноморской агроинженерной академии (г. Зернограде).
Information about the author Zabrodin Victor Petrovich - Doctor of Technical Sciences, professor of the Theoretical and applied mechanics department, Azov-Black Sea State Agroengineering Academy (Zerno-grad).
ш
УДК 631.3.001.4
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РОЛИКОВОЙ И ПЛАСТИНЧАТОЙ ЦЕПЕЙ
© 2013 г. В.П. Забродин, М.Н. Семенцов
Изложены результаты исследований износостойкости цепей. Установлено, что скорость изнашивания пластинчатой цепи, по сравнению с роликовой, ниже 41%. Это позволяет прогнозировать повышение долговечности цепной передачи с пластинчатой цепью. Ключевые слова: цепные передачи, износостойкость, роликовая цепь, пластинчатая
цепь.
