CC BY
4
1 SCIENCE TIME ■
тл 1(4 5л ' tL® -1 щг 1 - 4_W JT |Г1 1 r^g) ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ОПУШЕННЫХ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА ПОСЛЕ ПОСТУПЛЕНИЯ ИЗ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ В ПРОЦЕССЕ КАПСУЛИРОВАНИЯ Росабоее Абдукодир Тухтакузиееич, Институт механизации и электрификации сельского хозяйства, г. Янгийул Мамадалиее Адхамжон Тухтамирзаевич, Тухтамирзаев Абдуазим Адхамжон угли, Наманганский инженерно-технологический институт, г. Наманган E-mail: Adxamjon70@umail.uz
Аннотация. В статье приведены результаты теоретического обоснования движения опушенных семян хлопчатника после поступления из распределителя в процессе капсулирования опушенных семян хлопчатника, замоченных в растворе из воды и минерального удобрения.
Ключевые слова: опушенные семян хлопчатника, сила тяжести, пульверизатор, конусообразный распределитель
Известно, что расход опушенных семян хлопчатника в нашей республике на один гектар составляет 1,5-2,0 раза больше по сравнению с научно-обоснованными нормами, а по сравнению с ведущими развитыми по выращиванию хлопчатника странами (как США и Китай) - в 5-7 раз [1].
Причиной этого является, во-первых, показатели степени качества подготовленных для насаждения опушенных семян, которые не отвечают предъявляемым требованиям, во-вторых, они обладают очень низким значением гранулированности и рассыпчатости.
Учитывая вышесказанное, для улучшения гранулированности и рассыпчатости мы предлагаем технологию капсулирования с помощью смеси воды и минеральных удобрений. Сущность предлагаемой технологии заключается в том, что сначало опущенные семена по всем показателям физико-механических свойств сортируется в электрическом поле. Отобранные опушенные семена в определенной норме доставляются в вертикальный цилиндр и в конусообразных распределителях равномерно распределяются, в смеси воды и минеральных удобрений увлажняются, затем скапливаются в
срезанных конусообразных накопителях, затем поступают во вращающийся с определенной скоростью вокруг вертикальной оси полушарообразный барабан-гранулятор.
Опушенные семена, поступающие из конусообразного распределителя со скоростью Уа , после поступление двигаются в потоке смеси воды и минеральных удобрений, забрызгиваемой пульверизатором капсулирующего устройства [1,2].
На опушенные семена, двигающиеся в потоке смеси воды и минеральных удобрений, влияют отталкивающая сила, Ях = кт(У0 - х) направленная по оси х, и
сила сопротивления Я2 = Уктг , направленная по оси 7, а также сила тяжести G=mg (рис.1).
Рис.1. Схема исследования семена двигающейся в потоке смеси воды и минеральных удобрений: 1 - конусообразный распределитель; 2 - пульверизатор
Учитывая данные силы, составим дифференциальное уравнение движения семена по оси^иг[3]:
тх = кт(У0 -х) ; (1) 1Ш = —Ьш + (2)
с"1:
где, коэффициент пропорциональности, имеющий постоянное значение
т - масса семян, кг:
У0 -скорость движения потока смеси воды и минеральных удобрений, м/с;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Сокращая обе части(1) и (2) уравнений на т, получим
х = к(у0 - х); (3)
Ё = -кг + g . (4)
йХ
Приведенные уравнения интегрируем. Для этого заменим Х на йг и формулу (3), напишем в следующем виде:
йХ
7 = кйг . (5)
V0 - х
Интегрируя (5) выражение, получим следующую формулу - ln(VQ - x) = kt + C , (6)
где С1 - постоянная интегрирования
На основной схеме, изображенной на рис. 1, при ? = 0 значение X равно
x = VA sin«. Поставив значение X в уравнение (6), получим C = -in(V0 - VA sin а). Подставляя значение С1 в уравнение (6), получаем:
- £n(V0 - x) = kt - ¿n(VQ - VA sin а) (7)
или же
£nV0 - VA sina = kt (8)
V0 - х
Решив (8) уравнению по отношению X , получим следующее:
X = Vo -V - Va sin a)e-kt. (9)
dx
Заменив x на dt получим уравнение:
dx = V0t - V - VA sin a)e~ktdt. (10) Интегрируя уравнение, получим следующий результат:
X = Vt + V'V*slng)e+ с . (11)
к
На основной схеме рис. 1 при t=0 будет х=0. Если поставить эти результаты в уравнение (11), получится С2 = (Va - VA sin а) / к.
Учитывая во внимании приведенное значение С2, (11) уравнение можно написать в следующем виде:
х=v0t Л-Ljsinal (1 - е-) . (12)
Интегрируем (4) уравнение. Учитывая, что z = dZ / dt, (4) уравнение напишем в следующем виде:
dz
- = dt . (13)
g - кг
Интегрируем уравнению (13) - его можно представить следующей ^ формулой:
-1- к±) = t + С3. (14) к
В исходных условиях при t=0 будет z = VA cos а . Вставляя данные значения t в z в (14) уравнение, получим следующее уравнение:
С3 =- 1 (я - kVA c0sa) к
Значение С3 вставим в уравнение (14), и получим окончательное значение:
£ng-kVA C0Sa = kt. (15) g - kz
Из уравнения (15) получится:
z = g - g - kVA C0Sa e-kt (16) к k
dz
Используя равенство z = — , уравнению (16) придаем следующий вид:
dt
dz = gdt _ g - kVA cosa e_ktdt (17) к k
Интегрируя данное уравнение, получим:
g g _ kVA cosa _kt r nQ.
Z = Jt +-11-6 + C4 . (18)
По рисунку при t=0 z равняется z=0. Учитывая это, из уравнения (18) получится:
С4 = _(g -k,VA cosa)/к2 Вставляя значение С4 в уравнение (18), получим следующее:
Z = g-t - g _ V C0Sa (l - 6-kt) . (19) k k2 1 '
Для определения скорости движения опушенных семян VA , поступающих из конусообразного распределителя капсулирующего устройства, получено • следующее уравнение:
V
А =, (V cos a)2 + 2 g (0'5D - /г )(cos a- f sin a) . (20) V sin a
Если учесть во внимания данное уравнение, то уравнение движения опушенных семян в потоке смеси воды и минеральных удобрений имеют следующий вид:
ТЛ 1
х = Vnt + — 0 k
/
Vo - J
(VT cos a)2 + 2g
0,5D
sin a
■í,
(cos a- f sin a)
sin a
(l - 6 kt) (21)
и
z = gt -1
k k2
/
g - k
V cosa)2 + 2g 0,5D -ír Ycosa-f sina)
Л
sin a
cosa
(1 - 6- )- (22)
На основе анализа выражений (21) и (22) можно прийти к следующему заключению: качество и количество прилипания смеси воды и минеральных удобрений к опушенным семенам зависит от времени взаимодействия их с потоком смеси, скорости движения смеси, диаметру распределителя, угла конусообразования, а также скорости попадания семян к потоку смеси. Исходя из этого, можно заключить, что для улучшения качества и количества
прилипания смеси к опушенным семенам необходимо изменить вышеперечисленные параметры.
Опушенные семена после прохода через поток смеси воды и минеральных удобрений со скоростью:
у»=Шл>)2
Уо - (У - УА а)е~к' Г +
§ § - кУА со$ае-ш
к
к
(23)
попадают на рабочую поверхность срезанного конусообразного накопителя и, накапливаясь на нижней части, переходят на рабочую поверхность второго конусообразного накопителя, далее цикл повторяется [1,2].
Для осуществления движения накопленных в распределителе конусообразного накопителя опушенных семян на рабочей поверхности и накопления их в нижней части накопителя необходимо выполнить следующее условие:
/3< 90-ф , (24)
где в - угол наклона основания срезанного конусообразного накопителя к вертикальной оси, градусы;
Ф - угол трения к рабочей поверхности, прилипших на поверхности смеси воды и минеральных удобрений ошущенных семян, градусы.
На основе проведенных экспериментальных исследований максимальное значение ф принимаем равным 60°. Вставив значению ф (24) в выражение, придем к мнению, что для обеспечения движения увлажненных в смеси воды и минеральных удобрений опушенных семян по срезанном конусообразному накопителю, угол наклона основания срезанного конусообразного накопителя к вертикальной оси не должен превышать 30° градусов.
2
I
SCIENCE TIME
I
Литература:
1. Отчет о НИР по проекту КХА-8-042 по теме «Разработка эффективной, экологически безопасной технологии повышения сыпучести опушенных семян хлопчатника с использованием местных минерально-сырьевых ресурсов и отходов для их высева с малой нормой» за 2006-2008 гг. - Гульбахор, 2008. - 126 с.
2. Патент РУз № 1АР 03493. Способ покрытия поверхности семян сельскохозяйственных культур защитно-питательной оболочкой и устройства для его осуществления / Гафуров К., Хожиев А., Росабоев А.Т., Мамадалиев А.Т. // ОБ. - 2007. - № 11.
3. Бутенин Н.В., Лукц Я.Л., Меркин Д.Р. Курс теоретической механики. Т. II. Динамика. (3-е. изд., исправленное). - М.: Наука, 1985. - 496 с.
4. Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С. Теоретическая механика в примерах и задачах. Т. II. (Изд. седьмое, переработанное). - М.: Наука, 1985. -
560 с.
