CC BY
12УДК 631.318.44 Мусурмонов А.Т., Утаганов Х.Б., Арипов А.О., Мамаджонов С.
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ВИНОГРАДООТКРЫВОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ С ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ
Мусурмонов А.Т. - д.т.н. (СамИВ); Утаганов Х.Б. - соискатель (НИИСВиВ им.акад. М.М.Мирзаева); Арипов А.О. - соискатель («BMKB Agromash»), Мамаджонов С. - соискатель (ГЦТСС).
Мацолада мавжуд ток кумиш машиналари конструкцияси ва технологиялари тахлили асосида ушбу жараённи бажарадиган ток навдаларини кучли щво оцими таъсирида очадиган машинанинг ишлаб чицилган янги конструкцияси, назарий ва тажрибавий тадцицотлар асосида аницланган нусхасининг технологик параметрлари ва унинг ишга мосланувчанлиги, самарадорлиги буйича изланиш натижалари баён этилган.
Калит сузлар: узум, очиш, диск, тажриба, тезлик, пневматик, вентилятор, к;опк;ок;, бурчак, коэффициент, хдво окими босими.
Based on the analysis of existing technologies for sheltering vineyards and machine designs for its implementation, the article developed a new pneumatic opener design that completes the process of opening grape bushes to strong air currents and presents theoretical prerequisites and some experimental data obtained as a result of search experiments for developing With the help of new technology, the parameters of the experimental sample of the grape-opening machine, its operability and work efficiency are determined.
Key words: grapes, shelter, opening, disk, experiment, speed, pneumatic opener, fan, nozzle, cover shaft, tilt angle.
Открытие виноградных кустов является одной из важных операцией в системе мероприятий по уходу за виноградными насаждениями. Существующие для этого машины НЮ-39, ПРВН-2,5 с приспособлением ПРВН-74000, приспособления к виноградному плугу МПВ-1 обеспечивают вынос 45-55% земли из укрывного вала виноградинка, вследствие чего виноградные кусты остаются полуоткрытые [1-7].
При дооткрытии виноградника вручную наблюдаются значительные повреждения кустов, при этом на каждый гектар затрачивается 15-30 человеко-дней.
Для удаления остатков почвы из укрывного вала виноградника после прохода вышеуказанных машин, осуществляющих полуоткрытие в НИИСВиВ им. акад. М.М.Мирзаева совместно «BMKB-Agromash» разработан пневмолозооткрыватель ТОМ-0,45, который сильным воздушным потоком завершает процесс открытия виноградных кустов [3,4].
Пневмолозооткрыватель состоит из рамы, вентилятора, редуктора, обгонной муфты, воздухопровода и рыхлящего рабочего органа. Вентилятор центробежного типа состоит из рабочего колеса с наружным диаметром 800 мм и внутренним диаметром 400 мм, с загнутыми вперед 24 лопастями, спирального кожуха с входным окном, диаметром 500 мм и выходки соплом. Рабочее колесо вентилятора вращается со скоростью 2100 об/мин. Пневмолозооткрыватель агрегатируется с тракторами МТЗ-82.1, TL-100.
Вал целесообразно воспользоваться моделью укрывного почвенного вала в форме цилиндрической поверхности, заданной направляющими кривыми второго порядка. В обобщенном виде математическую модель укрывного вала удобно представить поперечными сечениями в полярных координатах уравнением кривых второго порядка - гиперболы, парабола или эллипса, тогда тип кривой в полярных координатах определяется соотношением только двух параметров вала - половиной ширины основания и высоты (рис.
1) [4, 8, 9].
О
1 2 СО Л Л Л
гЧ^учХ
\ 0 01
Рис.2. Модель почвенного вала
и а - полярные координаты текущей точка направляющей кривой цилиндрической поверхности модели вала; R - фокальный параметр, соответствующий в принятых условиях половине основания вала; e=R-l/l=R/l-1 - эксцентриситет; FАВСDE -площадь сечения; в прямоугольной системе координат: 1) треугольный или трапециевидного профиля двухплоскостной модели вала
1 2
^ = 4а ^
FABDE = = (а - Н^в^,
(1)
где а и Ь - соответственно ширина основания и вершины укрывного вала; Н - высота вала; в -угол естественного откоса почвы вала.
Рис.3. Поперечное сечение укрывного вала. 2) е = 0, окружность; 3) е <1, эллипс; 4) е =1, парабола; 5) е >1, гипербола;
1/2
Fe = !
Я2
(1 + е sin а)
тйа = Яг
п 2
- arcsin а
(1 + е)
2/3
1 + е2
(2)
Сопоставление контуров сечений (рис. 2) показывает удовлетворительное совпадение площадей сечений реального вала и модели при одинаковых значениях высоты и ширины основания.
Обозначим части площади поперечного сечения укрывного вала: F2 - отпаханной корпусом плуга, F3 - сдвинутой дисковым рыхлителем, Г4 - удаленной воздушным потоком.
Эти площади в зависимости от Fl можно выразить так:
Г2 = а^ ,
Fз = в Р1, (3)
2
е
F4 = и Fi,
где коэффициенты а, в и и соответственно учитывают количество почвы, удаленной корпусом плуга, диском и воздушными потоками.
При полном удалении почвы с одной стороны рядка
Fi = F2 + F3 + F4 (4)
и
а + в + и = 1. (5)
Давление воздушного потока непрерывно воздействуют на почву площадью поперечного сечения F4 =yFi разгоняя ее до скорости и, после чего она, как свободно брошенное тело под углом ф к горизонту, отбрасывается в междурядья. При этом в начальный момент разгона необходимо преодолеть сопротивление связей между соседними слоями почвы, сопротивление связи последней с лозой и рукавами, действие силы тяжести. Разгон почвы до скорости и осуществляется воздушным потоком давления Р. Скорость и должна быть достаточной для отбрасывания почвы на заданное расстояние L, которое может быть принято для расчетов L= В, где В - ширина междурядья виноградника.
Для установления основных функциональных связей между указанными параметрами поместим начало координат у выходного отверстия сопло вентилятора, направив ось У вертикально, а осьХв направлении междурядья (рис. 4).
С учетом сделанных выше предположений уравнение разгона почвы, попавшей в зону воздействия воздушного потока, можно записать так [8,9]:
т = (Р - kiFi - kF) cos ф, (6)
т = (Р - k1p.F1 - k2F' - G) sin ф, (7)
где ki и k2 - соответственно коэффициенты удельного сопротивления сдвигу почвы и связи с лозой; G - вес отбрасываемой почвы; т - масса отбрасываемой почвы; F' - площадь контакта почвы с лозой.
Второй и третий члены правой части уравнений (6) и (7) можно объединить, выразив их в таком виде:
kiy.Fi + k2F' = npcFi,
где п - общий коэффициент удельного сопротивления сдвигу почвы. Значение Р можно выразить по формуле Ньютона [10,11].
P =
kYFM
g(C ~ИУ (8)
где k - коэффициент сопротивления комьев почвы; у - удельный вес воздуха; Fм - миделево сечение отбрасываемой почвы; с - скорость воздуха в выходном канале рыхлителя; g -ускорение силы тяжести.
Согласно агротехническим требованиям, ширина основания укрывного вала должна быть а=1,0^1,2 м, высота d=0,3^0,35 м.
В процессе поисковых исследований установлено, что угол в для сероземных почв при влажности их 20 25% составляет 40^45°, при отпашке корпусом плуга удаляется 40^45% почвы, следовательно, можно принять а=0,40^0,45°. Тогда среднее значение Fl
можно принять равным 0,15 м2,.
При диаметре дисковых рыхлителей равным 80 см и установке их под углом 6-8° к направлению движения машины получены следующие значения двух других коэффициентов, характеризующих степень удаления почвы рыхлителем и воздушным потоком: ß = 0,35 - 0,40, л = 0,20 - 0,25.
Коэффициент п определялся как отношение сопротивления сдвигу к площади поперечного сечения сдвигаемой почвы с лозой. Для сероземных почв п = 1000 - 2000 н/м2.
Полученные расчетные формулы для определения рабочих параметров воздушного потока виноградооткрыночной машины дают результаты весьма близкие к полученным экспериментальным путем, а также уточнены коэффициенты, входящих в расчетную формулу для определения напора, особенно в связи с разными условиями и режимами работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Джавакянц Ю.М. Технология возделывания винограда в Узбекистане -Ташкент: Фан, 2004-55 с.
2. Morris J.R. Vineyard mechanization - a total systems approach. Wines Vines 85(4): 2004. - 2024 рр.
3. ^ишлок (дехкончилик, чорвачилик, ипакчилик) ва урмон (ихота урмонларини барпо этиш, урмон махсулотлари етиштириш, манзарали богдорчилик) хужалиги сохаларини комплекс механизациялашнинг истикболга мулжалланган машиналар ва технологиялар тизимини ишлаб чикиш: ИИХ ^Х-Атех-2018 (152+349) / акад. М.М.Мирзаев номидаги БУваВИТИ / А.Садриддинов.- Тошкент, 2018. - 70 б.
4. Разработка высокоэффективных ресурсосберегающих технических средств для возделывания садов и виноградников: Отчет о НИР ^Х-Атех-2018-(226+230) /М.М.Мирзаев номидаги БУваВИТИ / Мусурмонов А.Т.- Тошкент, 2018. - 79 с.
5. Aivazyan P. K., Aivazyan G. P., Barsegyan Yu. Z. Main grape variations in Armenia, Yerevan, 2015. (In Armenian)
6. Tamagnone М., Balsari P., Marucco P. Development of a Combined Equipment for Sustainable weed Control in Vineyard. Acta Hort.978, ISHS 2013, - pp. 225-229.
7. Садриддинов А., Утаганов Х.Б., Ишонходжаева Л.. Богдорчилик ва узумчиликда ресурстежамкор техник воситаларни ривожлантириш истикболлари // Журнал "Вестник ТашГТУ". -Ташкент. 2018. - №4. - с.102-114.
8. Выгодский Н.Я. Справочник по математике [Текст] / - М.: Наука, 2006. - 460 с.
9. Батяев Е. Ф. Теоретическая механика: Электронная учебно-методическая разработка / Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2013. 466 с.
10. Цегельский, В.Г. Двухфазные струйные аппараты / В.Г. Цегельский. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 408 с.
11. Т.И.Трофимов. Справочник по физике. Для студентов и абитуриентов. // Москва: Изд-во «Астраль» - 2010. - 399 с.
