CC BY
42
Выводы
1. При помощи модели Лоренца возможно определение типа движения и кинематических и энергетических характеристик смешиваемого в вибрационном смесителе сыпучего материала.
2. Совмещение модели Лоренца и уравнений типа свертки позволяет оценивать качественные показатели процесса смешивания, что можно использовать при разработке новых и анализе эффективности работы существующих вибрационных смесителей сыпучих материалов.
Библиографический список
1. Блехман И.И. Вибрационная механика / И.И. Блехман. — М.: Физматлит, 1994. — 400 с.
2. Гончаревич И.Ф. Вибрация — нестандартный путь / И.Ф. Гончаревич. — М.: Наука, 1986. — 209 с.
3. Федоренко И.Я. Механико-технологическое обоснование и разработка вибрационных кормоприготовительных машин: дис. ... д.т.н. / И.Я. Федоренко. — Челябинск. 1992. — 392 с.
4. Федоренко И.Я. Анализ поведения сыпучей среды при вибрации на основе теории аттрактора Лоренца / И.Я. Федо-ренко // Известия Сибирского отделения АН СССР. Серия техн. наук. — 1990. — Вып. 3. — С. 112-115.
5. Федоренко И.Я. Вибрируемый зернистый слой в сельскохозяйственной технологии / И.Я. Федоренко, Д.Н. Пирожков. — Барнаул: Изд-во АГАУ, 2006. — 166 с.
6. Федоренко И.Я. Использование интегральных уравнений типа свертки для описания процесса смешивания кормов / И.Я. Федоренко, В.Д. Ковальчук / / Механизация технологических процессов в животноводстве: сб. науч. тр. / АСХИ. — Барнаул, 1989. — С. 20-31.
+ + +
УДК 631.347 М.П. Марьин
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАВНОМЕРНОСТИ ПОЛИВА ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ «ФРЕГАТ» РЕВЕРСИВНОГО ПЕРЕДВИЖЕНИЯ
Ключевые слова: дождевальная машина, задатчик скорости, исполнительное устройство, поливная норма, режим орошения.
Введение
В настоящее время в орошаемом земледелии появилась необходимость применения дождевальной машины «Фрегат» реверсивного передвижения [1].
Осуществляя полив дождевальной машиной «Фрегат» реверсивного передвижения на орошаемом поле, происходит неравномерное распределение поливной влаги по направлению движения машины. Это связано с тем, что за время полива при подходе дождевальной машины к позиции, в дальней части поля наблюдается меньший запас влаги по сравнению с ближней частью. Этот запас уменьшается по причине водопотребления за время движения дождевальной машины по орошаемому полю. Поэтому, осуществляя
обратный полив с постоянной поливной нормой, в разных частях орошаемого поля будут наблюдаться различные значения запаса влаги в почве [2].
Объекты и методы
Для предотвращения неравномерного полива по направлению движения дождевальной машины «Фрегат» реверсивного передвижения предложено выражение для вычисления поливной нормы в зависимости от расположения машины на поле [3]:
I" QЕЧ (Тм + 0,5Т _,)
Q _ одеч '
при 1 = (к _ 1)п +1;
QTl_1 QЕч(Ti _1 + 0 5(Т2(к _1)п + 2_1 + Т2(к _1)п +1-1))
Fп Q _ 0деч
при 1 ^(к _ 1)п +1, (1)
где Fп — площадь полива дождевальной машиной на каждом угле поворота, га;
Еч — среднечасовое водопотребление,
м3/га;
Тм — время межполивного периода, ч;
0 — расход дождевальной машины,
м3/ч;
1 — порядковый номер; к — номер полива;
Тг 1
г-1 — среднее время полива дождевальной машиной на предыдущем угле поворота при к-м поливе, ч;
т
2(к-\)п+2-1 — среднее время полива дождевальной машиной на предыдущем угле поворота при (к-1)-м поливе, ч;
т
2(к-1)п+1-г — среднее время полива дождевальной машиной на рассчитываемом угле поворота при (к-1)-м поливе, ч.
Среднечасовое водопотребление Еч для разных суток межполивного периода Тм является величиной не постоянной. Поэтому с целью повышения точности расчета в данном выражении необходимо определить значение Еч для предыдущего и для настоящего полива. Также произведение ЕчТм, определяющее количество влаги израсходованной полем в результате водо-потребления за межполивной период, можно заменить величиной поливной нормы т, которая определяется [4]:
т = Wнв - Wф
(2)
Ж
Ж
ф — запас влаги в активном при влажности, соответст-
где нв и слое почвы вующей наименьшей влагоемкости и фактической, м3/га.
Учитывая, что фактическая влажность почвы и эффективные запасы воды в ней на каждый промежуток времени различны, то уточненное значение поливной нормы в определенной части орошаемого поля будет равно: [ д (т + 0,5Ек-1Т,-1) Q - О^Ек '
при , = (к - 1)п +1;
дТ,-1 д(ЕкТ,-1 + 0,5Ек-1(Т2(к-1)п+2-, + Т2(к-1)п+1-,))
д - О^пЕк
где
при , ^ (к - 1)п +1,
Ек
(3)
Ук — среднечасовое водопотребление при к-м поливе, м3/га;
Ек-1 — среднечасовое водопотребление при (к-1)-м поливе, м3/га.
Задачу по изменению поливной нормы в зависимости от количества недостающей влаги на орошаемом поле решает устройство автоматического регулирования
равномерности полива дождевальной машины «Фрегат» реверсивного передвижения [5], которое в автоматическом режиме устанавливает поливную норму в зависимости от расположения машины на орошаемом поле.
Дождевальная машина (рис. 1а), оборудованная устройством автоматического регулирования равномерности полива, которое состоит из задатчика скорости (рис. 1б) и исполнительного устройства (рис. 1в), работает следующим образом. При поливе орошаемого участка в начальный момент движения дождевальной машины из водопроводящего трубопровода 2 происходит заполнение импульсной трубки 9. В результате чего в ней создается давление, приводящее в действие гидропривод 12, который сжимает исполнительную пружину 14 и с помощью зацепа 13 приводит в зацепление нажимную пластину 15.
Когда дождевальная машина осуществляет передвижение на определенный угол, до необходимо положения изменения поливной нормы, в соответствии с требованиями режима орошения в этот момент исполнительный клапан 8 задатчи-ка скорости 5, зацепляясь за выступ 7 диска задатчика 6 открывается. В результате чего происходит понижение давления в импульсной трубке 9, а как следствие, и в гидроприводе 12 исполнительного устройства 10. При этом исполнительная пружина 14, разжимаясь, с помощью зацепа 1 3, перемещает нажимную пластину
15. Таким образом, задающий профиль
16, сдвигаясь, прикрывает регулирующий клапан 17, который в свою очередь уменьшает подачу воды, через напорные рукава 18, из водопроводящего трубопровода 2 в приводной гидроцилиндр 19. В результате происходят снижение скорости движения дождевальной машины и изменение нормы полива.
При дальнейшем движении исполнительный клапан 8 выходит из зацепления с выступом 7 диска задатчика 6. При этом происходит его закрытие. В результате чего в импульсной трубке 9 вновь создается давление, приводящее в действие гидропривод 12, который сжимает исполнительную пружину 14 и с помощью зацепа 13 приводит в следующее зацепление нажимную пластину 15. Таким образом, машина продолжает движение до следующего угла поворота (выступа 7), на котором необходимо будет изменить поливную норму.
т =
86
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 9 (83), 2011
7// /// /// /// /// /// /// /// /// //, а
б
Рис. 1. Дождевальная машина «Фрегат» реверсивного передвижения с устройством автоматического регулирования равномерности полива: а — дождевальная машина; б — задатчик скорости; в — исполнительное устройство: 1 — неподвижная опора; 2 — водопроводящий трубопровод; 3 — самоходная тележка;
4 — дождевальный аппарат; 5 — задатчик скорости; 6 — диск задатчика; 7 — выступ; 8 — исполнительный клапан; 9 — импульсная трубка; 10 — исполнительное устройство; 11 — корпус; 12 — гидропривод; 13 — зацеп; 14 — исполнительная пружина; 15 — нажимная пластина; 16 — задающий профиль; 17 — регулирующий клапан; 18 — напорный рукав; 19 — приводной гидроцилиндр
Представленная математическая модель корректирует поливную норму дождевальной машины в зависимости от недостатка необходимой влаги на различных частях орошаемого поля, а устройство автоматического регулирования равномерности полива задает ее в необходимых пределах.
Выводы
Вышеизложенное решение позволяет предотвратить неравномерное распределение поливной влаги по ходу движения дождевальной машины, обеспечивает необходимый режим орошения и как, следствие, предотвращает перерасход оросительной воды.
Библиографический список 1. Рыжко Н.Ф. Совершенствование технических средств и технологии ороше-
ния в Поволжье. — Саратов: Саратовский источник, 2007. — 110 с.
2. Марьин М.П. Особенности использования ДМ «Фрегат» реверсивного передвижения / М.П. Марьин / / Основы рационального природопользования: матер. II Междунар. науч.-практ. конф. — Саратов: Наука, 2009. — С. 274-276.
3. Слюсаренко В.В. Обеспечение равномерного полива при использовании дождевальной машины «Фрегат» реверсивного передвижения / В.В. Слюсаренко, М.П. Марьин // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. — 2011. — № 1. — С. 51-53.
4. Полив дождеванием / под ред. А.И. Безменова. — Саратов: Приволжское книжное изд-во, 1997. — 175 с.
5. Патент РФ № 95963. Дождевальная машина / В.В. Слюсаренко, М.П. Марьин // Бюл. № 20. — 2010.
+ + +
в
