К определению угла атаки плоских щитков комбинированного сошника Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АПК

УДК 631.331.5.022.6

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ УГЛА АТАКИ ПЛОСКИХ ЩИТКОВ КОМБИНИРОВАННОГО СОШНИКА

Ку рдю м о в Вл а ди м и р И в а н о в и ч, доктор техни ческих наук, профессор

3 ы к и н Е в ге н и й Се р ге е в и ч, кан д и д ат т ехн и ч еских н аук, до и ен т Би р ю ко в Ил ья Вал е р ьев и ч, инженер

За й це в Ва с и л и й Петр о в и ч, ка н д и д ат т ехн и ч е ск их н аук, д о и ен т ФГБОУ ВПО « Ул ья н о в ская го суд ар ст в е н н ая сел ь скохозя й ст в е н н ая а ка д ем ия » 432063, г. Ул ья н о в ск, бул ь в ар Н о в ь ь й Ве н е и, 1 ■ е-таИ: ечд-гук'т 73@уап<3ех .ги

Кл юч е в Ы1 е сл о ва : гре бен ь п о ч в ь, про п а ш н ье кул ь т ур ь, со ш н и к, п осев, ка т о к, ком би -нированные агрегаты, сеялка, стрельчатая лапа.

Предложен ком бинированньй сошник для гребневого посева пропашньх культур. Пр ед ст авл ен ь о п и сан ие ко нст рук и и и ком би н ир ов а нн ого со шн ика и т еорет и чески е р а счет ь п о о пред ел ен и ю нео бход им ого угл а а т а ки пл о ск их щ и т ко в, пр и ко т ор ом буд ет о бр аз о -вываться гребень почвы требуемых размеров.

Одн и м и з п р и е мо в м и н и м и з а ци и о б -работки почвы является гребневой посев пропашных культур, реализуемый сеялкой, оснащенной комбинированными сошникам и [ 1 , 2, 3, 4 , 5 , 6] . Гл а в н ь і й э фф е кт от п р и м е -нения такого сошника заключается в повышении качества посева пропашных культур, а также в значительном сокращении эксплуатационных затрат.

Ко м б и н и р о ва н н ы й со ш н и к ( р и с . 1 ) с одержит стрельчатую лапу 1, стойку 2, полый семяпровод 3, плоские щитки 4 и прикаты-ва ю щ и й ка то к 5 . Пл о с к и е щи тк и 4 в ы п ол н е -ны в форме прямоугольника и установлены на кронштейнах 6 симметрично по обе стороны стрельчатой лапы 1 с возможностями регулирования угла атаки к направлению движения стрельчатой лапы 1, а также изменения высоты установки . Прикатыва ю-щий каток выполнен в виде двух цилиндров и уста н о вл е н н а S-о б ра з н ых к ро н ш те й н ах 7 с шарнирами 8 под вертикальной штангой

9 на поперечной оси 10 . На вертика л ьной ш та н ге 9 уста н о вл е н а п руж и н а 1 1 . По с ред-ством пружины 11 обеспечивается изменение давления прикатывающих катков 5 на боковые стороны гребня почвы.

Со ш н и к соде рж ит та кже кро н ште й н 12, закрепленный на стойке 2 стрельчатой л а п ы 1 . К к ро н ш те й н у 1 2 же стко п р и соеди -нена направляющая 13 вертикальной штанг и 9 . Дл я н а де ж н о й ф и кс а ц и и ка т ко в в о в р е -мя работы сошника или при его транспортировке на наружном конце вертикальной штанги 9 установлена гайка 14.

П р и движе н и и посе в но го а гре гата комбинированный сошник высевает семена на глубину 1,5...2 см, одновременно присыпает семена рыхлым и прогретым слоем почвы, сдвигаемым из междурядий, в результате чего над высеянными семенами образуется почвенный бугорок трапециевидной фо рм ы . Геометр ич ес кие ра зме р ы буго р ка почвы зависят от угла атаки плоских щитков,

Ра бо та в ыполнена в р амках гр анта Пр ез идента РФ для го судар ственно й по ддержки моло д ых р о сси Неких учён ых МК - 3642.2011.8

Р и с. 1 . Схем а ком б и н и рова н н о го сошника (обозначения в тексте)

а та кже гл у б и н ы их хода в почве.

Бу го ро к п оч вы образуется за счет пер е н о с а о п р е дел е н н о го о бъе м а п о ч вы (^озок о в о к ) к а ждым плоским щитком из междурядья в сторону продольной оси симметрии со ш н и ка , т. е . к высеянным семенам. После п е ре н ос а п о ч вы на вершину бугорка про-и сходит е е ч а ст и ч н ое осыпание под углом е сте ст ве н н о го отко са гр е б н я п оч вы у, кото-ы

с к и х с в о й с т в п о ч вы, колеблется от 26 до 40° [ 7 ] ( у гол GCK ф и гу ры GCKG/С]К/) (рис. 2).

Та ки м образом, после образования гре б ня поч вы требуемых размеров необ-

ход и м о, ч то бы объем почвы м3,

в К О в Р К

кото рый необходимо перенести на вершину буго р ка п оч вы, был равен объему почвы в г р е б н е Уд м в N в { , м 3 , п ол уч а е м о м у п о с л е ее переноса, т.е.

V //// = V ///. ( 1 )

в К О в о К д N в 1_ д 1 N в 1_ х ’

Дл я о п р едел е н и я о бъ е м а п о ч вы, пере-н ос и мо го н а ве р ш и н у буго р ка п оч вы, воспользуемся рис. 3.

О бъ е м п о ч вы, м3, переносимый одним пл ос к и м щит ко м, п р и у гл е а та к и а пл о с ко -го щитка

УзКо'Л'/ = 00 ■ ' Є'Є/2, (2)

где 0/й/ = Л = глуб и н а хода пл ос к и х

щитков в почве, м.

Из р исун ка 3 в идн о, что ра сстоя н ие

0&, м, р а в н о дл и н е £щ, м, п л о с ко го щ и т ка .

Ра с стоя н и е 0/б/, м , о п р едел и м п о фо р -

муле:

0> & = 0& ■ зіпа, или

(3)

Р и с . 2 . К о п р едел е н и ю буго р ка п оч в ы

O1G = A sina.

Щ

Ра с с то я н и е GG = O1G • cosa, или

GG = A • eos a .

(4)

(5)

Подста вля я выражения (4) и (6) в (2),

получи м : 2

V / / / / = h iп sina iп cosa h ia sina cosa

G K O G D К ---------------------=----------------

2 2 (7)

О б ра зо ва н н ый объем почвы, м3,

V / / / = S • LU , ( 8 )

A N G L Al N G L A N G L ' ' '

SA N G L

ч е н и я о б ра зо ва н н о го о бъе м а п о ч вы одним

плоским щитком, м ,

LU = GG = A • cosa, м .

щ '

Пл о ща дь SA N G L п р едста в и м в в иде двух площадей - треугольника и прямоугольника:

S = S + S .

A N G L A G S A N S L

Пл о ща д ь т р е у гол ь н и ка , м 2,

AS • GS

S

2

(9)

(10)

где AS = H - h, м ;

Н - высота гребня почвы, м;

GS = AS így = (H - h ) így . ( l l )

Подста в и в ( l l ) в ( 10 ) и выполнив соответствующие преобразования, получим:

S

(H - h)2 tgy

(12)

A G S 2

Пл о ща дь п ря м оу гол ь н и ка , м 2,

SA n s , = AN • NL, ( l 3 )

(14)

где В - ш и р и н а ве рх н е го о с н о ва н ия гребня, м.

Подста в и в ( l 2 ) и ( l4 ) в ( 9 ), п олуч и м :

*...Ь= (Н -к) ,гГ + |(Н->,)■ (15)

Подста в и в ( 1 5 ) в ( 8 ) и выполнив соответствующие преобразования, определим

о бъе м п о ч вы, м3, получаемый после ее переноса на вершину гребня:

V

A N G L A N G L

(H - h)2 tgY + в (H - h)

i п cosa

(16)

Что бы определить необходимый угол а та к и a, г р а д . , п л о с к и х щ и т ко в , н е о б ход и м о

п р и р а в н я т ь ( 7 ) к ( l 6 ) и з а те м выразить a .

~(H -h)2 tgY + в (H -h)~

h in sina cosa

i n cosa

(17)

Ра здел и м о б е ч а ст и у р а в н е н и я н а п р о -и з в е де н и е ( Ащ, cosa ) , з а те м ум н ож и м н а 2 и

ы sin a

(H - h)2 tgY + в (H - h)

sina = -----——------2

hiQ . (l8)

Уч итывая, что сформированный гре-

б е н ь п о ч вы над высеянными семенами дол-же н и м е т ь м а кс им а л ь н у ю высоту Нтах = 8 см, усл о в н о п р и м е м , ч то h = 0 , 5 Н, то гда

sina =

(H - 0,5 □ )2 tgy + B (H - 0,5 □).

0, 5 □ i п ( l 9 )

Вы п ол н и в со ответствую щи е п ре о б ра -зования, получим:

sina =

0,5(H tgy + 2 B).

in

(20)

Из получе н н о го выражения опреде-л и м у гол а та к и a пл ос ко го щит ка :

. 0,5(H tgy + 2 B) a = arcsin--------21

i.

(21)

Та к и м о б ра зо м, п р и и з ве стн ых длине п л о с ко го щ и т ка i D, у гл е от ко с а п о ч вы у, а та кже т ре буе мых размеров гребня почвы В и Н, м ож н о о п р едел ить н е о бходи мый угол атаки плоского щитка а.

Р и с . 3 . К о п р едел е н и ю п е р е н о с и м о го объема почвы в единицу времени при угле а та к и a пл о с к и х щи т ко в

Б и бл и о г р а фи ч ес к и й сп и со к

1 . Па те н т RU 82984 . Со ш н и к / В .И . Ку р -дюмо в, Е . С. Зы ки н, И . В . Б и р ю ко в; О публ .

20.05 . 2009 г. Б юл . N 9 14 .

2 . Па те н т RU 82985 . Со ш н и к / В .И . Ку р -дюмо в, Е . С. 3ы1 ки н, И . В . Б и р ю ко в; О публ .

20.05 . 2009 г. Б юл . N 9 14 .

3 . Па те н т RU 84663 . Со ш н и к / В .И . Ку р -дюмо в, Е . С. 3ы1 ки н, И . В . Б и р ю ко в; О публ . 20.07. 2009 г. Б юл . N9 20 .

4 . Па те н т RU N9 2399 189 . Со ш н и к / В . И . Ку рдю м о в, Е . С. 3 ы і к и н , И.В . Б и р ю ко в; О публ .

20.09. 20 10 г. Б юл . N9 2 6.

5 . Па те н т RU N9 2408 180 . Со ш н и к / В . И . Ку рдю м о в, Е . С. 3 ы к и н , И.В . Б и р ю ко в; О публ .

1 0 . 0 1 . 20 1 1 г. Б юл . N 9 1 .

6 . Па те н т RU N9 100872 . Ко м б и н и р о-в а н н ы і й с о ш н и к / В . И . Ку рд ю м о в, Е . С . 3 ы і к и н , И . В . Б и р ю ко в ; О п убл . 1 0 . 0 1 . 2 0 1 1 г. Б юл . N 9 1 .

7 . Гре б н е вая техн ол о гия и ком пл е кс машин для возделывания кукурузы на сил ос / Н . С. Ка б а ко в, В .М. Ба л а ш о в, В . И . Та р а -то н е н ко и д р . - М. : ВИМ, 1990. - 28 с .

УДК 631:362.7

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ КОНТАКТНОГО СПОСОБА ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛОТЫ ПРИ СУШКЕ ЗЕРНА

Ку рдю м о в Вл а д и м и р И в ан о в и ч, д о кт ор т ехн и ч е ских н аук, пр о ф е ссор, з а в е д у-ю щ и й ка ф е др о й « Без о п асн о ст ь ж изн е д ея т ел ь н о ст и и э н ер ге т и ка »

Па вл у ш и н Ан д р е й Ал е кс а н д р о в и ч, ка н д и д а т т ехн и ч е ских н аук, д о и е н т ка ф е -др ы «< Без о п а сн о ст ь ж из н е д ея т ел ь н о ст и и э н ер ге т и ка »;

ФГБОУ ВПО «< Ул ья н о в ская го суд ар ст в е н н ая сел ь скохозя йст в е н н ая а ка д ем ия » 432063, г. Ул ья н о в ск, Бул ь в ар Но в Ы1 й Ве н е и, 1 Тел.89084788926; Е-таИ: andrejpavlu@уапЬех.ги

Кл юч е в ы е сло ва : т еор ия экспер имен т а, т епло вая о бр а бот ка, ко нт акт н Ы1 й сп о со б п ер е д а ч и т е пл о т ы1, р еж им н Ы1 е п ар ам е тр Ы1 пр о и е сса суш ки, по в ерхн о ст и о т -клика, уровни варьирования.

Рассмо тр ена возможн о ст ь и спользован ия кон т акт ного спо со ба пер еда ч и т епло т Ы1 пр и сушке зер н а. Вы/явлен Ы1 пут и реал изаи и и д анн ого сп осо ба пер еда ч и т е пл о т Ы1. Пр е дложе н а уст а н о в ка ко н т а кт н о го т и п а для суш ки зер н а. Пр и в е д ен Ы1 о сн о в н Ы1 е т е ор е т и ч е ски е з а в и сим о ст и п о о пр е д ел е н и ю р еж им н ы/х п ар ам е тр о в пр о -и е сса суш ки з ер н а. Оп и са н а м е т о д и ка и ссл е д о в а н и й пр о и е сса суш ки з ер н а в пр е дл о -женной установке и представлены результаты экспериментов.

Воз м ож н ост ь и с п ол ьзо ва н ия ко н та кт-ного нагрева для сушки зерна подтверж-де на рядо м иссл едо ва н и й [2] . В ка честве нагретой поверхности могут быть использованы трубы, обогреваемые паром, горячей водо й, эл е ктр и ч е ст во м ил и га зо м . С ко р ость контактной сушки зависит от температуры греющей поверхности и толщины зернового сл оя . Ко н та ктн ую су ш ку и с п ол ьзу ют н а мукомольных и крупяных заводах, главным

образом, для подогрева зерна и небольшого снижения влажности при подготовке его к п е ре ра б отке [ 3 ] . П р и и с п ол ьзо ва н и и в ы сокопроизводительных установок контактная су ш ка в ч и сто м в и де н е э ф фе кт и в н а . Од н а ко при переработке небольших партий зерна ее можно использовать гораздо шире и на более высоком энергетическом уровне.

На м и п редл оже н а уста н о в ка ко н та кт-ного типа для сушки зерна (рис. 1), которая