Обоснование процесса перемещения семян спиральновинтовым рабочим органом Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

наблюдалось следующее изменение показателей масла: содержание примесей снизилось с 0,97 до 0,84%, содержание воды до 0,01%, кинематическая вязкость повысилась до 12,8 мм2/с, а температура вспышки

- с 1820С до 2050С.

После второй ступени очистки при центрифугировании содержание примесей снизилось с 0,84% до 0,33%, кинематическая вязкость увеличилась до 13,1 мм2/с, температура вспышки повысилась до 206оС. Воды в очищенном масле не обнаружено.

Таким образом, очистка отработанного моторного масла на предлагаемой установке позволила снизить содержание примесей на 65,9%, это составило 0,33% от объема очищаемого масла, при содержании примесей в товарном масле М-10Г2к - 0,28%. Вода в очищенном масле отсутствовала, а допустимое значение ее содержания в товарных маслах - 0,03%. Температура вспышки составила 206оС, что находится в пределах требований технических условий. Кинематическая вязкость составила 13,1 мм2/с

(табл. 1).

Предлагаемая центробежная очистительная установка позволяет очищать отработанное моторное масло с требуемым качеством. Очищенное масло можно использовать в гидросистемах сельскохозяйственной техники, станочном оборудовании или в качестве базового масла для компаундирования и дальнейшего восстановления его свойств.

Библиографический список

1. Григорьев М.А. Очистка масла и топлива в автотракторных двигателях. - М.: Машиностроение, 1970. - 270с.

2. Пальчевский Б. А. Научное исследование: объект, направление, метод. - Львов: вища школа, 1979. - 180с.

3. Бутов Н.П. Научные основы проектирования малоотходной технологии переработки и использования отработанных минеральных масел. - Зерноград, ВНИПТИ-МЭСХ, 2000. -410с.

УДК 631.331.022

ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕщЕНИя СЕМяН СПИРАЛьНОВИНТОВЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

Ю.М. Исаев, доктор технических наук, доцент,

Н.М. Семашкин, кандидат технических наук, ассистент,

Н.Н. Назарова, аспирант Ульяновской ГСХА,

тел.8 (84231) 55-95-49

isurmi@yandex.ru

Ключевые слова: спиральный винт, посев мелкосеменных культур, теоретические исследования, активный слой, подача, спиральный винт, угловая скорость.

Рассмотрена теория вертикального перемещения мелкосеменных культур спиральновинтовым рабочим органом, особенности взаимодействия зерна с винтовой спиралью. Получена зависимость угловой скорости зерна от параметров рабочего органа и физических свойств зерна при его движении вдоль винтовой линии.

задач механизации сельскохозяйственного Разработка рабочих органов высева- производства. Это связано с тем, что суще-

ющих машин является одной из основных ствующие высевающие аппараты не в полной

Рис. 1. - Схема действия сил на зерно, находящееся на вращающейся винтовой спирали

мере обеспечивают равномерность высева мелкосеменных культур, имеют сложную конструкцию и большую металлоёмкость. Высевающий аппарат со спирально-винтовым рабочим органом при высеве мелкосеменных культур имеет преимущество по сравнению с высевающим аппаратом серийно выпускаемых сеялок по равномерности высева в 1,5...2 раза [1]. Для определения оптимальных параметров высевающего аппарата необходимо выполнить теоретическое описание процесса транспортирования семян винтовой спиралью от семенного ящика до семяпровода. Ранее такая попытка была сделана в работе Н.Б.Бока, Д.3.Есхожина и К.Байтлесова [2], в которой движение зерна рассматривалось в кинетостатике. Рассмотрим взаимодействие зерна со спиральным винтом в динамике (рис. 1.).

Составим уравнение движения зерна вдоль оси X по касательной к спирали:

т-

d2 х dx2

F1 - F2 + G cosa, (1)

где т - масса зерна, кг; ^ - сила трения зерна о виток спирали, Н; F2 - сила трения зерна о внутреннюю стенку канала, Н; N

- реакция поверхности спирали от действия силы тяжести, Н; а - угол наклона оси X к

вертикали, град., a = (90 - в), где в - угол наклона винтовой линии спирали, град.

Силы трения определяют из следующих формул:

F, = f N = f G sin a;

/7 f 2 (2)

f2 = f m 2 r,

где f - коэффициент трения движения зерна по спирали; 22 - угловая скорость зерна, с-1; r- расстояние от оси вращения спирали до центра массы зерна, м.

С учетом значений F1 и F2 выражение (1) примет вид:

d 2х 2

—- = fg sina- f 2 r + gcosa

2

C'Wv

Очевидно, что скорость движения зерна, м/с, вдоль винтовой линии

t

и = X = J( fg sina- f о1 r + g cosa) dt

0

Проинтегрировав, с учетом начальных условий (при t = 0), окончательно получим:

и = X = ( fg sina- f 2 r + g cosa) t + u0

(3)

где t - время от начала процесса перемещения зерна, с; u0, и - скорости зерна вдоль винтовой линии соответственно в начальный и текущий моменты времени, м/с.

Закон движения зерна можно определить после интегрирования уравнения (3):

х =

t

J[( fg sina- f 2 r + g cosa) t + u0

dt

(4)

или с учетом начальных условий (при t = 0, х = 0) после интегрирования получим:

x = и t + A t2/2,

(5)

A = fg sina- f о2 r + g cosa =

где

f о2 r

= gcosa 1 + f tga ■

^ g cosay

Скорость зерна в относительном движении и, м/с, в рассматриваемой точке направлена по касательной к винтовой линии. Тогда горизонтальная составляющая отно-

сительнои скорости

и sin a = с г sina.

При этом:

U = с г sina + cer

Обозначим соотношение угловых скоростей при относительном и переносном движениях через £, т.е.

с s =—

— , (10)

тогда горизонтальная составляющая абсолютной скорости зерна:

U = — г (1+ssina). (11)

При этом главный момент количества движения рассматриваемой системы

Lz = Mr С + mr2 — (1+ssina)

z e e v ' , (12)

и его изменение выразится следующим образом:

(M + m (1+ssina))r2cce

. (13)

Сумма моментов внешних сил относительно вертикальной оси рабочего органа

n

^mz (Fke) = mgrsina(f sina + cosa) - fms2a>2er2 sina k=1

(14)

С учетом уравнений (13) и (14) исходное уравнение (9) примет вид:

(M + m (1+s sina)) r2 d—e = mgr sin f sin

dt

- = mgr sina( f sina + cosa) - fms2—r2 cosa

(15)

откуда

d—e mgr sina( f sina + cosa)-fms2w2er2 sina dt

dt

(M + m (l+s sina)) r2

(16)

Этому уравнению удобнее придать более простой вид:

Ba„ + Ca2- D = 0

(17)

где

B = ( M + m (l+s sina))

C = fms — r sin a.

!

D = mgr sina( f sina + cosa)

Выражение (17) является дифференциальным уравнением движения зерна по

винтовой линии. Если считать вращательное движение спирального винта равномер-

d®e = 0

ным, т. е. ше = const, то dt . Следовательно, уравнение (16) будет иметь вид: mgr sina( f sina + cosa) = fme2a>2er2 sina

откуда:

s

І

g ( f si

sina + cosa

f aer

(18)

(19)

Из уравнения (19) следует, что соотношение угловых скоростей относительного и переносного движения обратно пропорционально частоте вращения спирального винта.

С учетом уравнения (19) угловая скорость зерна при относительном движении

a

f s2a2ert

Dot +

l

(20)

Поверхность, характеризующая угловую скорость в зависимости от времени при различных углах а, показана на рисунке 2. Вычисления выполняли с использованием формулы (8).

Из рисунка следует, что угловая скорость зерна ю значительно в большей стегни ув^личи^а^Шя с ростом угла айв

26.5

Рис. 2. - Зависимость угловой скорости единичного зерна от угла а и времени !

меньшей степени - от времени t. Поэтому с увеличением угловой скорости спирального винта зерно ускоряет свое движение и как бы догоняет винтовую линию.

Полученные зависимости можно использовать при разработке и проектировании спирально-винтовых высевающих аппаратов.

Библиографический список

1. 1. Есхожин Д.3., Адуов М.А. Некоторые результаты экспериментального исследования пружинного высевающего аппарата. - Труды ЦСХИ, т. 32, 1980, 52...56.

2. 2. Бок Н.Б., Есхожин Д.3., Баитле-сов К. Обоснование некоторых параметров винтовых высевающих аппаратов. - Труды ЦСХИ т. 8, вып. 8, 1971, с 34.37.

УДК 631.31

РЕЗУЛЬТАТЫ АГРОТЕХНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КОМБИНИРОВАННОГО СОШНИКА

С.Г. Мударисов, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Сельскохозяйственные машины», раб. тел. 8(347)2289166, e-mail: salavam@gmail.com

А.М. Мухаметдинов, аспирант кафедры «Сельскохозяйственные машины», e-mail: airat102@mail.ru

ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Ключевые слова: комбинированный сошник, долото, стрельчатая лапа, внесение удобрений, посев семян, агротехническая оценка, статистические характеристики

В статье приведены результаты агротехнической оценки разработанного комбинированного сошника, рассмотрена методика проведения полевых экспериментов, а также приведены результаты экспериментальных исследований предложенного сошника в полевых условиях.

Урожайность сельскохозяйственных культур в значительной степени зависит от используемой технологии и посевных машин, которые должны качественно выполнять посев.

В настоящее время при посеве используют различные виды сошников, как для раздельного внесения удобрений и посева семян, так и комбинированные. В зависимости от конструкции сошника, удобрения могут быть заделаны совместно с семенами или раздельно. Предпочтительным является раздельное внесение удобрений. При этом желательно, чтобы удобрения были внесены ниже глубины заделки семян [1, 2].

для осуществления разноглубинного высева семян зерновых культур и внесения удобрений нами разработан комбинированный сошник (рисунок 1). Он содержит на-правители 2, размещенные в подлаповом

пространстве. Направители для семян выполнены в виде двух полых труб, которые расположены симметрично относительно стойки комбинированного сошника. Рабочий орган выполнен в виде стрельчатой лапы 7 и снабжен долотом 8. Направитель для удобрений 3 расположен в средней части рабочего органа и ниже по сравнению с направи-телями для семян.

В целях проверки работоспособности разработанного комбинированного сошника и определения качества его работы нами были проведены лабораторно-полевые исследования на полях хозяйства «Агли» Чиш-минского района Республики Башкортостан при посеве озимой тритикале. Тип почвы -выщелоченный чернозем. Влажность почвы перед посевом составляла на глубине 0.5 см в среднем 10 %, на глубине 5..10 см - 15 % и на глубине 10.15 см - 20 %.