CC BY
49
■шятяшяшш!
УДК 631.331
ОБОСНОВАНИЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ПЛОСКИМИ ДИСКАМИ ПО ШИРИНЕ СЕКЦИИ ГРЕБНЕВОЙ СЕЯЛКИ
Курдюмов Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности и энергетика»
Зыкин Евгений Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и энергетика»
ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина»
432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1; тел.: 8-905-348-65-14;
е-тоИ: [email protected]
Ключевые слова: гребневая сеялка, гребень почвы, пропашные культуры, посев, сошник, стрельчатая лапа, каток, физико-механические свойства почвы
Разработана гребневая сеялка, применение которой позволяет за один проход выполнить несколько технологических операций. Теоретически обоснована дальность отбрасывания почвы рабочими органами гребневой сеялки и расстояние между ними по ширине секции гребневой сеялки.
Введение
Основная задача посева состоит в обеспечении наилучших условий прорастания семян и в дальнейшем - развития растений, а также в получении оптимальной густоты растений при равномерном размещении в рядках.
Проанализировав существующие способы посева, можно сделать вывод, что наиболее перспективным способом посева пропашных культур является гребневой [1, 2], для практической реализации которого применяют различные средства механизации с активными и пассивными рабочими органами для формирования гребней почвы, одними из которых являются плоские диски. Однако задача качественного формирования гребней почвы плоскими диска-
ми решена недостаточно и требует обоснования расстояния между рабочими органами с плоскими дисками по ширине секции гребневой сеялки.
Объекты и методы исследований
Для реализации гребневого способа посева пропашных культур разработана гребневая сеялка [3-8] (рис. 1), одновременно выполняющая рыхление почвы, уничтожение сорных растений, образование влажного уплотненного ложа, высев семян с образованием над ними бугорка почвы, формирование гребня почвы требуемых размеров и плотности почвы в нем.
На каждой посевной секции гребневой сеялки (рис. 2) установлены лапа-сошник, два рабочих органа с плоскими дисками и каток-гребнеобразователь.
1!
га еа »1
р и ш И! ■ !
Ой и
Рис. 1 - Гребневая сеялка
Образование гребней почвы над высеянными семенами осуществляют рабочими органами с плоскими дисками. Рабочие органы сеялки устанавливают таким образом, что плоские диски под острым углом направлены в сторону продольной оси симметрии грядиля, а нижние точки отвалов и режущие кромки крыльев стрельчатых лап расположены в одной горизонтальной плоскости.
Результаты исследований
При движении гребневой сеялки крылья лапы-сошники приподнимают слой почвы толщиной 2...3 см, раздвигают его в разные стороны, образуя влажное уплотненное ложе, в которое укладываются семена. Следом идущие рабочие органы крыльями стрельчатых лап также приподнимают почву и правым и левым плоскими дисками отбрасывают ее из междурядья в сторону продольной оси симметрии грядиля (рис. 3), т.е. на высеянные семена, а после осыпания почвы под углом естественного откоса у над высеянными семенами образуется почвенный бугорок трапециевидной формы.
Геометрические размеры бугорка почвы зависят от угла атаки а плоских дисков, глубины И2 их хода в почве, скорости движения V гребневой сеялки, а также расстояния £ между рабочими органами с плоскими дисками гребневой сеялки.
Как видно из рис. 3, расстояние, м, между рабочими органами
Ь=21, (1)
где ^ - расстояние между продольными осями симметрии стрельчатой лапы и бугорка почвы, м.
Расстояние I - это также максимальная дальность отбрасывания почвы крылом стрельчатой лапы и плоского диска рабочего органа гребневой сеялки. Следовательно, при дальнейшем определении расстояния I необходимо учитывать суммарное значение этих параметров, т.е.
^ = ^ ! + ^ 2, (2) где ^ - дальность смещения почвы крылом стрельчатой лапы, м;
^ - дальность отбрасывания почвы плоским диском, м.
Дальность смещения почвы крылом
Рис. 2 - Посевная секция гребневой сеялки: а - вид сбоку; б - вид сверху; 1 - параллело-граммный механизм; 2 - грядиль; 3 - опорное колесо; 4 - лапа-сошник; 5, 6 - рабочие органы с правым и левым плоскими дисками; 7 - каток-гребнеобразователь
стрельчатой лапы
11 = v2 sin2/? sin2у sin/? / g, (3)
2
где vi - скорость перемещения стрельчатой лапы, м/с;
в - угол крошения пласта почвы, град.;
Y - половинный угол раствора стрельчатой лапы, град.;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Таким образом, после прохода стрельчатой лапы по обе ее боковые стороны на расстоянии I образуются почвенные холмики высотой h2, а вращающиеся плоские диски отбрасывают слой почвы высотой h = h1 + h2 в сторону высеянных семян по параболической траектории (рис. 4).
В связи с тем, что при посеве скорость
движения гребневой сеялки невелика, то сопротивлением воздуха пренебрегаем. Тогда траектория полета частиц почвы будет характеризоваться уравнениями:
X=v2 t COS £,
\y = v2t sinf-g-12 /2,
(4)
(5)
где v2 - скорость отброшенной плоским диском почвы, м/с;
£ - угол между поверхностью поля и направлением скорости v2, град.;
t - время перемещения почвы, с. Выразив из (4) параметр С подставив его в выражение (5) и выполнив соответствующие преобразования, определим уравнение, определяющее траекторию ча-
стиц почвы, отброшенных плоским диском:
у = х ige-gx2 /2 cos2e. (6) Таким образом, траекторией частиц почвы является парабола, расположенная в плоскости уОх. Если принять во внимание, что у = 0, т.е.
xtgs-gx2 /2 v2 cos2£ = 0, (7) тогда х окажется горизонтальной дальностью отбрасывания почвы плоским диском:
х= £' = v^ sin2e / g. (8)
Так как плоский диск установлен к направлению движения с углом атаки а, то в направлении, перпендикулярном направлению движения гребневой сеялки, частицы почвы переместятся на расстояние
1г - £' cosa = sin2ecosal g. (9)
Подставив (3) и (9) в (2) и выполнив соответствующие преобразования, получим
i = [(v2 sin2/f sin2}1 sin/?) +(v22 sin2ecosa)] / g.
(10)
Подставив (10) в (1), определим расстояние между рабочими органами с плоскими дисками:
L = 2[(V,2 sin2/j sin2)' sin/i) + (v2 sin2s cosa)] /g.
di) Вывод
Таким образом, расстояние между рабочими органами с плоскими дисками по ширине секции гребневой сеялки зависит от скорости движения гребневой сеялки, углов атаки плоских дисков, а также конструктивных параметров стрельчатых лап.
Библиографический список
1. Исайчев, Виталий Александрович. Технология производства, хранения и переработки продукции растениеводства: учебное пособие / В.А. Исайчев, Н.Н. Андреев, А.Ю. Наумов. - Ульяновск: УГСХА им. П.А. Столыпина, 2013. - 500 с.
2. Возделывание сои в Ульяновской об-
Рис. 3 - Схема образования бугорка почвы
Рис. 4 - К определению дальности отбрасывания почвы
ласти: практические рекомендации / А.В. Дозоров, А.Ю. Наумов, Ю.В. Ермошкин, М.Н. Гаранин, А.В. Воронин, Ю.М. Рахимова. - Ульяновск: УГСХА им. П.А. Столыпина, 2014. - 59 с.
3. Пат. 2435353 Российская Федерация, МПК А01С7/00, А01В49/06. Гребневая сеялка / В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА». - № 2010129256/13; заявл. 14.07.2010; опубл. 10.12.2011, Бюл. № 34.
4. Пат. 2435352 Российская Федерация, МПК А01С7/00, А01В49/06. Гребневая сеялка / В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА». - № 2010129255/13; заявл. 14.07.2010; опубл. 10.12.2011, Бюл. № 34.
5. Курдюмов, В.И. Энергосберегающие средства механизации гребневого возделывания пропашных культур / В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013. - № 1(21). - С.144-149.
6. Курдюмов, В.И. К обоснованию угла атаки плоского диска рабочего органа гребневой сеялки / В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. - № 4 (20). - С. 127 - 130.
7. Курдюмов, В.И. Исследование катка-гребнеобразователя в лабораторных условиях / В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2009. - № 2 (9). - С. 91 - 95.
8. Экспериментальные исследования универсального катка-гребнеобразователя / В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин, И.А. Шаронов, В.П. Зайцев // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2011. - № 4 (16). - С. 107 - 112.
УДК 631:362.7
ОБОСНОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В ЗЕРНОСУШИЛКЕ КОНТАКТНОГО ТИПА
Курдюмов Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности и энергетика»
Павлушин Андрей Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и энергетика»
Карпенко Галина Владимировна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и энергетика»
ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина»
432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1; тел.: 89084788926;
e-mail: andrejpavlu@yandex. ru.
Ключевые слова: тепловой режим зерносушилки, сушка зерна, экспозиция сушки, контактный теплоподвод.
Рассмотрены теоретические особенности контактного теплоподвода. Определены условия передачи теплоты зерну от греющей поверхности при выполнении её в форме цилиндра. Обоснован механизм распределения температуры в тепловой камере установки для тепловой обработки зерна. Выявлены оптимальные значения режимных параметров разработанной установки при сушке семян подсолнечника.
Введение
Одним из наиболее необходимых и энергоемких видов теплового воздействия на зерно в аграрном производстве является его послеуборочная сушка. В результате этого вида теплового воздействия зерновые продукты значительно улучшают своё качество, повышается их стойкость при хранении или временной консервации.
Сушка зерна является не только тепло-физическим, но и технологическим процессом, причём в физической природе протека-
ния этого процесса определяющее значение имеет форма связи влаги с объектом теплового воздействия - зерном.
Основой теории теплового воздействия на зерно при контактном способе передачи теплоты служат закономерности передачи теплоты от греющей поверхности к обрабатываемому зерну.
Цель настоящих исследований - обоснование режимов сушки семян подсолнечника.
