CC BY
15
ники кафедры докладывают на научных конференциях и публикуют в научных изданиях.
За последние несколько лет публикационная активность преподавателей заметно выросла. Особенно плодотворно трудится на этом направлении Чирков Б. Я., недавно занявший должность профессора кафедры. За пять лет им опубликовано 28 научных работ.
Студенты, обучающиеся на кафедре, участвуют в предметных олимпиадах по дисциплинам кафедры: теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин. В олимпиадах ежегодно участвуют 80-100 человек различных факультетов, наиболее успешно освоивших курсы перечисленных дисциплин.
Кроме того, студенты работают вместе с преподавателями кафедры по нескольким научно-исследовательским темам. Вот некоторые названия научных работ и статей, написанные студентами в соавторстве с преподавателями:
«Исследование движения материальной точки при наличии сопротивления среды с использованием программы МаШСа^> (руководитель Родионов С. С.);
«Применение метода электротензометрирова-ния для оценки прочности и жёсткости несущих конструкций сельскохозяйственных машин» (руководители Трубин В. А., Оплетаев С. И.).
Контроль за выполнением исследований осуществляется при составлении ежегодных промежуточных отчётов. Научные исследования по объёму и направлению соответствуют потенциалу кафедры. Темы исследования весьма актуальны и отвечают требованиям времени.
Сотрудниками кафедры получено 18 авторских свидетельств на изобретения, опубликовано более 200 печатных работ.
Воспитательная работа со студентами инженерного факультета проводится сотрудниками кафедры согласно планам воспитательной работы. Кураторами студенческих групп в разные годы являлись все преподаватели кафедры.
В текущем учебном году состоялся очередной выпуск студентов курируемых кафедрой групп и вновь поступило 65 студентов на наш факультет. Кураторами назначены преподаватели кафедры теоретической механики. Работа продолжается.
УДК 631.348
В. Н. Арендаренко, P. Н. Харак, О. Н. Иванов, Т. В. Самойленко
ПРИМЕНЕНИЕ СТРУЙНЫХ НАСОСОВ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА
ПОЛТАВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРАРНАЯ АКАДЕМИЯ
V. N. Arendarenko, P. N. Harak, O. N. Ivanov, T. V. Samoylenko USE OF JET PUMPS IN THE PLANT FOR DESTRUCTION OF THE COLORADO BEETLE
POLTAVA STATE AGRARIAN ACADEMY
Предложена принципиальная схема гидроопрыскивающей установки тоннельного типа. Обоснована необходимость введения в гидравлическую систему струйных насосов для откачивания рабочей жидкости из лотков тоннельных камер. Теоретически обоснована скорость выхода рабочей жидкости из сопла струйного насоса гидроопрыскивающей установки.
Ключевые слова: опрыскивание, вредитель, схема установки, струйный насос.
Владимир Николаевич Арендаренко
Vladimir Nikolaevich Arendarenko кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры
Олег Николаевич Иванов
Oleg Nikolaevich Ivanov
кандидат технических наук, старший преподаватель E-mail: [email protected]
Введение. Обеспечение населения высококачественной и экологически чистой продукцией - основная задача сельскохозяйственного производства. Одна-
The schematic diagram of hydrospraying plant of tunnel type is offered. Need of introduction in hydraulic system jet pumps for pumping out working liquid from trays of tunnel cameras is proved. Speed of working liquid exit from a nozzle of the jet pump of hydro-spraying plant is theoretically justified.
Keywords: spraying, pest, plant scheme, jet pump.
Руслан Николаевич Харак
Ruslan Nikolaevich Harak кандидат технических наук, доцент
Татьяна Владимировна Самойленко
Tatyana Vladimirovna Samoylenko магистр
ко для получения качественной продукции товаропроизводители применяют разнообразные ядохимикаты, которые путем опрыскивания наносятся на растения.
а
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2013
9
Опрыскивание посадок картофеля выполняется несколько раз (в зависимости от появления взрослых жуков и их личинок). Для этого используются штанговые опрыскиватели, оборудованные форсунками. Такое опрыскивание предусматривает распыление рабочей жидкости и транспортировку образованных капель воздушным потоком к объектам обработки. В таком случае часть рабочей жидкости попадает на почву, а другая с ботвы картофеля стекает опять же на почву, увеличивая пестицидную нагрузку.
Для устранения этого недостатка предлагается гидроопрыскивательная установка тоннельного типа, в которой происходит опрыскивание насаждений картофеля в закрытом объеме. Такая схема опрыскивания обеспечивает сбор стекающей рабочей жидкости и ее повторное использование.
Сбором и уничтожением колорадского жука на насаждениях картофеля занимались разные ученые. В работах [1, 2, 3] предлагается сбор вредителя пневматическим путем, а уничтожать его механическим. Однако такой принцип не дает возможность собирать и уничтожать личинок жука первого и второго поколений.
Для решения проблемы сбора взрослых жуков и их личинок нами предложена установка, в которой стряхивание личинок и взрослых жуков происходит сжатой струей рабочей жидкости [4]. Установка
состоит из рабочей камеры П-образного типа, форсунок, размещенных ярусно в середине рабочей камеры, насоса, бака, фильтров, струйного насоса и трубопроводов.
Методика. Принципиальная гидравлическая схема тоннельной гидроопрыскивающей установки изображена на рисунке 1, а. Установка оборудована баком большого объема, из которого с помощью центробежного насоса происходит отбор жидкости и подача ее под высоким давлением к большому количеству форсунок в камере для опрыскивания (рисунок 1, б). Количество форсунок и характер их расположения в середине камеры отвечает требованиям эффективного процесса опрыскивания. С целью экономии опрыскивающей жидкости в состав установки входит сборный бак, использование которого дает возможность собирать и накапливать ту часть жидкости, которая не попадает на объект опрыскивания и естественным путем стекает с поверхности этого объекта. Для откачивания собранной жидкости к установке вводится струйный насос и фильтр, который очищает поток жидкости от механических примесей. Инжекционным потоком струйного насоса является ответвленная часть основного гидравлического потока, который подается штатным центробежным насосом установки к форсункам камеры опрыскивания.
а) б)
Рисунок 1 - Принципиальная гидравлическая схема установки (а) и общий вид опрыскивающей камеры (б)
Результаты. Струйные насосы подают откачанную рабочую жидкость на дополнительные форсунки верхней пластины. Насосы состоят из сопла (1) (рисунок 2), вакуум-камеры (2), отсасывающей трубки с фильтром (3), диффузора (4), нагнетательной трубки с дополнительной форсункой (5) и фильтра (6).
Работает струйный насос следующим образом. Поток рабочей жидкости, которая приходит из распределителя, проходя через сопло 1, увеличивает свою скорость (и) и, следовательно, кинетическую энергию. Увеличение скоростного напора приводит к уменьшению статического напора и, таким образом, давления в камере 2, где образуется пониженное давление.
Рисунок 2 - Струйный насос и распределение статического давления по его длине
Уравнение сохранения массового расхода рабочей жидкости на входе и на выходе из сопла имеет вид:
где
ип - начальная скорость рабочей жидкости во всасывающей трубе;
Б - диаметр подводной трубы; и - скорость рабочей жидкости на выходе из сопла;
ё - диаметр сопла; р - плотность рабочей жидкости. Жидкость, которая подлежит перекачиванию, подсасывается из лотков рабочих камер трубой 3, увлекается струей рабочей жидкости и смешивается с ней, поступая к диффузору 4, а дальше - к нагнетательной трубе 5, на конце которой находится распыляющая форсунка. На рисунке 3 приведен график изменения скорости рабочей жидкости на выходе из сопла струйного насоса в зависимости от соотношения диаметров подводной трубы и диаметра сопла. Форма эмпирических графиков свидетельствует о повышении скорости рабочей жидкости на выходе из сопла в случае увеличения соотношения Б/ё и увеличения и .
Поток рабочей жидкости в разрезе А (рисунок 2) начинает сужаться, в результате чего средняя скорость потока увеличивается. В результате инерции струя продолжает сужаться и на определенном расстоянии от сопла имеет наибольшее сужение. Это сужение приходится на разрез Б, который совпадает с осью отсасывающей трубы 3. Уменьшение скорости на участке АБ сопровождается уменьшением статического давления от начального значения Р к минимальному Р .
п тгп
Использовав известное уравнение Бернулли для сечения А и сечения на выходе из сопла, имеем:
60
/ / /
/ / /
Ни-4 / / 1!п 3 у /
У / / 1Ы-2
/ / /
/ <-и,> 1
/
/ .
Рисунок 3 - График изменения скорости рабочей жидкости на выходе из сопла струйного насоса в зависимости от соотношения диаметров на входе (Б) и выходе (ё) из сопла при разных значениях начальной скорости (и) (Б = сот1; ё Ф сот1).
и и р +р— = р2 +р—
1 2 2 2
(2)
где Р1, Р2 - давление рабочей жидкости в сечении А и на выходе из сопла;
ип - начальная скорость рабочей жидкости во всасывающей трубе;
ис - скорость рабочей жидкости на выходе из сопла.
После преобразований получим
Р2 = р + 0.5р( -и2с).
(3)
После подстановок и введения относительного диаметра в = ё / Б имеем
Р = Р + 0.5р и
(4)
Выводы. Для уменьшения пестицидной нагрузки на почву в процессе опрыскивания насаждений картофеля целесообразно использовать установку тоннельного типа с замкнутой системой циркуляции рабочей жидкости. Откачивание рабочей жидкости лучше всего проводить с помощью струйного насоса, который не имеет подвижных частей, что наилучшим образом влияет на надежность и эффективность работы всей установки.
Список литературы
1 Арендаренко В. М. Використання техшчних засобiв при збиранш та знищеш колорадського жука. Монографiя. - Кременчук: 1111 Щербатих О. В, 2012.
- 132 с.
2 Гуцол Т. Д. Обгрунтування параметрiв та режимiв роботи пристрою для мехашчного зби-рання комах-шкiдникiв просапних сшьськогос-подарських культур: автореф. дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.05.11 «Машини i засоби мехашзацп сiльськогосподарського виробництва». - Львiв, 2007 - 20 с.
3 А. с. 1685347 СССР, МКИА А 01 М5/08. Устройство для сбора насекомых с растений / К. Эргашов, С. Н. Алимухамедов, Н. В. Жуйков и др. (СССР). - № 449410/15; заявл. 17.10.88; опубл. 23.10.91, Бюл. № 39.
4 Патент на корисну модель 360034 Украши, А 01 М5/05. Установка для збирання та знищен-ня колорадського жука АСЖ -1 / В. М. Арендаренко , Е. Я. Прасолов, О. П. Слинько и др. (Украша).
- № 200806109; заявл. 12.05.08; опубл. 10.10.08, Бюл. № 19.
