CC BY
43
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВУХ БАРАБАННОГО РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
А.А. Шварц, Е.Ю. Колесников, Б.П. Беседин
Аннотация. Экспериментальная установка длиной 8 метров, шириной 1,75 метра, и высотой 1,5 метра в транспортном положении, для разбрасывания минеральных удобрений представляет собой низкорамную кузовную машину, установленную на коленчатую ось с бункером и донным ленточным транспортером, который подает удобрения к двум рабочим органам роторного типа с горизонтальной осью вращения, которые закрыты в подвижных кожухах. Низкорамный разбрасыватель загружается с самосвала. Целью исследования является определение производительности, фактической нормы внесения, пятна рассева и равномерности распределения удобрений. В качестве метода исследования выбран графоаналитический способ построения и анализа траектории полета удобрений. В результате получена информация об основных эксплуатационных показателях разбрасывателя минеральных удобрений.
Ключевые слова: сельскохозяйственные культуры, минеральных удобрений, туковая сеялка, разбрасыватель, прямоточная схема, перегрузочная схема, бункер разбрасывателя, низкая рама, кожух, ротор, гидромотор, гидросистема, коленчатая ось, заслонки кожуха.
Важнейшая задача земледелия — увеличение урожайности возделываемых культур за счет повышения плодородия почв. С каждым годом возрастают требования к повышению эффективности применения удобрений в производственных условиях. Для рациональной организации использовании удобрений, необходимо знать, результаты их применения под разные сельскохозяйственные культуры. Конечный результат может быть достигнут на основе проверки влияния удобрений на повышение урожаев и улучшение качества продукции. Эффективное использование минеральных удобрений, возможно при соответствующей технической оснащенности каждого хозяйства в отдельности.
Основной способ внесения минеральных удобрений, как и органических,— разбрасывание по поверхности поля и заделка в почву до посева. Удобрения должны быть внесены в почву равномерно по всей площади поля. Для туковых сеялок допустимая неравномерность рассева удобрений лежит в пределах ±15 %, а для разбрасывателей ±20 %.Огрехи между смежными проходами агрегатов не допускаются [1].
Все работы по внесению минеральных удобрений в почву выполняются комплексом машин, состоящим из погрузчиков, транспортных средств и машин для внесения удобрений.
Минеральные удобрения обычно вносят по прямоточной и перегрузочной схемам.
Прямоточная схема — удобрения транспортируют и рассевают одной и той же машиной для внесения удобрений. Наиболее подходящие разбрасыватели для такого способа внесения минеральных удобрений это 1-РМГ-4, МВУ-6, Amazone ZG-B 5500, ПТС-24 и др.[2]. Перегрузочная технология — удобрения доставляют в поле и там перегружают в бункер разбрасывателя. Машины, которые используются такой схемой, преимущественно навесные и имеют грузоподъемность менее 3 т., а значит, на больших площадях они будут постоянно нуждаться в дозаправках, что увеличивает трудовые и денежные затраты. Так же к недостатком этой техноло-
гии можно отнести экологическую составляющую, при погрузке удобрений в разбрасыватель не значительная часть их просыпается нанося вред окружающей среде. Мы попытались решить эти проблемы путем создания разбрасывателя удобрений, оснастив его низкой рамой, объемным бункером с ленточным транспортером и рабочими органами с вертикальными роторами, закрытыми в кожухе (рисунок 1).
з
Рисунок 1 - Схема низкорамного разбрасывателя: 1 - рама, 2 - бункер, 3 - ось коленчатая, 4 - гидроцилиндр, 5 - ленточный транспортер, 6 - барабан левый, 7 - барабан правый, 8 - гидромотор транспортера, 9 -гидромотор барабана, 10 - кожух барабана, 11 - передача ременная.
Проанализировав рабочие органы и схемы работы машин для внесения минеральных удобрений, на базе мастерской Курской государственной сельскохозяйственной академии изготовили опытный образец установки (рисунок 1), за основу которой была взята установка, разработанная в 1970 г. Репетовым А.Н. [3]. Для удобной загрузки бункера агрегата удобрениями с самосвала типа ГАЗ — 3307, его сделали низкорамным. Раму 1 изготовили из рамы автомобиля ГАЗ-53, которую установили на коленчатую ось 3, позволяющую разбрасывателю увеличить дорожный просвет и без проблем транспортировать агрегат. На раму установили приемный бункер 2 от машины ПБ-2 с ленточным транспортером 5. С задней части бункера на раму установили два ротора 6, 7 помещенные в закрытые кожухи 10. Исходя из данных экспериментальных исследований — оптимальное количество лопастей в роторных рабочих органах составляет 4...6 [4]. У опытного образца, диаметр ротора равен 450 мм при ширине лопатки 120 мм. На валы роторов жестко закреплены шкивы диаметром 150 мм., между ними закреплен гидромотор 9 со шкивом 400 мм. Привод роторов осуществляется гидромотором подключенного к гидросистеме трактора через ременную передачу. Максимальная частота вращения - 1000 мин-1. Схема внесения минеральных удобрений барабанами представлена на рисунке 2.
2 12 9 13 11 5 7 3 6
Рисунок 2 - Схема внесения минеральных удобрений барабанами: 1 - рама, 2 - коленчатая ось, 3 - бункер разбрасывателя, 4 - кожух барабана, 5 - мультипликатор, 6 - ременная передача, 7 - шкив, 8 - вал барабана, 9 - шкив барабана, 10 - винт, 11 - гидромотор, 12 - регулируемые лопатки, 13 - заслонка, 14 - гидроцилиндр
В конструкции барабанов предусмотрены регулирующие заслонки, при помощи которых устанавливается норма иравномерность внесения удобрений между барабанами. Рабочий процесс барабана протекает следующим образом. В центре кожуха 4 вырезано окно для подачи удобрений. Центр выбран неслучайно, т. к. здесь происходит минимальная ударная нагрузка по минеральным удобрениям. Таким образом, набор скорости для зернистой фракции и нагрузки на лопасти происходит плавно. Удобрения поступающие в барабан под действием центробежной силы ссыпаются по лопастям барабана, попадают на лопатки и без лишних контактов с кожухом вылетают через заслонки кожуха на почву.
Ширина захвата разбрасывателя регулируется углом наклона кожуха к горизонту, при помощи винта 10. Таким образом можно учесть скорость ветра и сложность рельефа поля, а следовательно минимизировать места пропусков или места с превышением нормы внесения удобрений. При испытаниях, разбрасыватель аг-реготировался с трактором МТЗ-82 гидросистема которого, позволяет работать с установленными гидромоторами. Длина гона составляла 600-800 м. Для этих участков и были получены исходные данные для расчетов. В качестве удобрений вносилась аммиачная селитра с концентрацией действующего вещества 35%. Норма внесения 85кг/га действующего вещества, с учетом процента концентрации нитратов нам необходимо внести 150 - 250 кг/га (15 - 25 г/м2). Распределение минеральных удобрений двух барабанным разбрасывателем, при заданной норме внесения, показано на рисунке 3.
- / , ? ? ,5 2 4 2 2 7 1-1 —"2 ) ? 24 ? ,5 2 Ь 2 '52 \ \
-у А Л 1 к
г
и
1 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Рисунок 3 - Норма внесения и равномерность распределения минеральных удобрений на почве по ширине захвата разбрасывателя
При проведении испытаний общая ширина захвата двух барабанного разбрасывателя при прохождении в один конец составила 44 м. в безветренную погоду, но оптимальная ширина рассева удобрений в соответствии с агротехническими требованиями всего 32 м. так как на краях прохода вносится недостаточное количество удобрения. Анализ экспериментальных данных показал на некоторое снижение нормы внесения минеральных удобрений в меж барабанном пространстве, не смотря на это агротехнические требования соблюдаются. Для соблюдения этих требований необходимо ехать при обратном проходе с перекрытием 6 м.
Производительность данного разбрасывателя представлена на рисунке 4.
--1
ТД/_ Л 1РТ7Т
I V U.lu V Т
0 12 3 4
Рисунок 4 - График производительности низкорамного двух барабанного разбрасывателя минеральных удобрений.
W = 0.1BVт,
где W - посменная производительность агрегата, га/ч;
B - ширина захвата, м;
V - скорость движения, км/ч;
т - выработка агрегата в смену за время чистой работы (варьируется от 0.75 до 0.85) [5].
Подставив числовые значения, установили, что производительность агрегата изменяется в пределах: 0.. .13 га/ч. Обработка результатов хронометрических наблюдений подтвердила правильность расчетных значений производительности. В производственных условиях фактическая производительность составляла 6.11,9 га/ч, эти значения и приняты за рациональные.
Информация об основных технических характеристиках широко используемых разбрасывателей и низкорамной машины представлена в таблице 1 [6].
Таблица 1 - Технические характеристики машин
для внесения твердых минеральных удобрений
Показатели ПТС -24 1-РМГ -4А МВУ -6 AMAZONE -ZG-B 5500 Двух барабанный низкорамный разбрасыватель
Грузоподъемность, т 2,0 4,0 6,0 5,5 4,0
Агрегатируется МТЗ-80/82 (до 74 кВт.)
Рабочая ширина
распределения удобрений, м 16,0- 24,0 7,0- 12,0 8-16 10-36 8-32
Скорость, км/ч
транспортная (максимальная) 15 15 30 40 25
рабочая 10 6,1- 9,7 15 7-18 6-14,0
Доза внесения, т/га 0,04- 2,0 0,10- 0,98 0,15- 10,0 0,02-5 0,01-3
Неравномер-
ность внесения
на рабочей ширине, % 15-20 25 20-22 15-20 10-18
Анализ показателей экспериментального двух барабанного разбрасывателя, показывает, что на практике он может конкурировать с современными машинами для внесения минеральных удобрений.
Список использованных источников
1 Муравин Э.А. Органические удобрения. Агрохимия.: - М. Колос, 2003. - С. 206 - 238.
2 Барбашин Е.Ю. Технологии и технологические средства в сельском хозяйстве. Способы и технологии внесения удобрений. [www.kalxoz.ru]
3 Репетов А.Н. Низкорамный разбрасыватель минираль-ных удобрений // Картофель и овощи. - 1970 - С. 15-18.
4 Шацкий В.П., Мацнев М.Г., Глазков В.И. Алгоритм процесса распределения частиц рабочим органом центробежного типа. Сб. Совершенствование технологий и технических средств для механизации процессов в растениеводстве. - Во-ронеж,1994. - С. 154.
5 Зангиев А.А., Шпилько А.В., Левин А.Г. Эксплуатация машинно-тракторного парка. - М.: Колос, 2008. - С. 84.
6 Лепшеев О.М. О повышении производительности машин на внесении минеральных. Материалы научной конференции. - Курск, 1997. - С. 24 26.
Информация об авторах
Шварц Анатолий Адольфович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры стандартизации и оборудования перерабатывающих производств ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Колесников Евгений Юрьевич, аспирант кафедра транспортные системы и эксплуатация машинно-тракторного парка ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Беседин Борис Павлович, аспирант кафедры транспортные системы и эксплуатация машинно-тракторного парка ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
FEATURES AND EXPERIMENTAL VERIFICATIONDOUBLE DRUM MINERAL SPREADERS A.A. Schwartz, E.U. Kolesnikov, B.P. Besedin
Abstract. Experimental set length of 8 meters, a width of 1.75 meters and a height of 1.5 meters in the transport is false, for the spreading of fertilizers is low loader body shop of a car mounted on the crank axle hopper and bottom conveyor belt, which feeds fertilizer to two working bodies of rotary type with a horizontal axis of rotation, which are closed in the movable cover. Low bed truck loaded with a spreader. The aim of the study is to determine the performance, the actual application rate, spot screening and Rav-dimensional distributions of fertilizers. As a research method selected graphic-analytical method for constructing and analyzing the trajectory of fertilizers. As a result, we received information about the main operational indicators of fertilizer application.
Keywords: crops, fertilizers, Fertilizer seeder spreader, co-current circuit overload circuit hopper spreader, low frame, casing, rotor, motor, hydraulic, crank axle, the damper housing.
К РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ ДОЗАТОРА ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА С.В. Вендин, С.А. Булавин, Ю.В. Саенко
Аннотация. Приведен расчет конструктивно -технологических параметров дозатора пророщенного зерна, представлены результаты проведенных экспериментов.
Ключевые слова: пророщенное зерно, дозирование, равномерность, отклонение.
Для обеспечения требуемой нормы содержания пророщенного зерна в комбикорме необходимо проводить его дозирование [1. - С. 39]. На рисунке 1 представлена конструкция дозатора высушенного проро-щенного измельченного зерна [2. - С. 1], который состоит из кожуха 1, на котором с одной торцевой стороны установлена крышка 2 с подшипниками и крышка 3 с подшипниками. Кожух 1 выполнен с одной стороны с выгрузным патрубком 4, который установлен в нижней части кожуха 1. В верхней части кожуха 1 с противоположной стороны от выгрузного патрубка 4 выполнен загрузочный бункер 5. Для привода шнека 6 предусмотрен электродвигатель 7. Загрузочный бункер 5 выполнен в форме усеченного конуса с меньшим основанием внизу. Для предотвращения распыления проро-щенного высушенного измельченного зерна загрузочный бункер 5 сверху закрыт крышкой. Для осуществления заполнения загрузочного бункера 5 предусмотрен трубопровод 8.
Дозатор пророщенного высушенного измельченного зерна работает следующим образом. В загрузочный бункер 5 через трубопровод 8 подают пророщенное высушенное измельченное зерно. Затем вращают шнек 6 электродвигателем 7. Заслонка 9 регулирует сечение выпускного окна и таким образом поддерживает необходимое количество дозируемого материала в шнеке 6.
В ходе технологического процесса требуется заданная подача пророщенного зерна и точность его дозирования в сухой комбикорм. Отклонение в дозирова-
нии согласно зоотехническим требованиям составляет ±1,5 % зависит от требований, предъявляемых к продукции, дефицитности и стоимости исходного материала [3. - С. 214].
Рисунок 1 - Дозатор пророщенного зерна: 1 - кожух; 2, 3 - крышка; 4 - патрубок выгрузной; 5 - бункер загрузочный; 6 - шнек; 7 - электродвигатель; 8 - соединительный трубопровод; 9 - заслонка;
Для обеспечения непрерывной работы дозатора подача шнека 6 должна быть равна пропускной способности выгрузного патрубка 4 (рисунок 1):
а = 62, (1)
где Ql - подача шнека, кг/с; Q2 - пропускная способность выгрузного патрубка, кг/с.
Учитывая, что подача шнека зависит от поперечного сечения трубы и поступательной скорости массы формулу (1) запишем в виде:
