Закономерности и прогноз точной дискретной подачи технологического материала дозирующими элементами аппаратов посевных и посадочных машин Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

В процессе комплексной оптимизации технологий и комплексов машин для производства и использования высококачественных органических удобрений на основе полужидкого навоза установлено, что базовым техническим средством является мобильный смеситель компонентов компоста, обеспечивающий точное дозирование в полевых условиях полужидкого навоза, соломы и минеральных добавок с последующим их качественным перемешиванием и укладкой в бурты.

Литература

1. Справочная книга по производству и применению удобрений /А.И. Еськов, М.Н. Новиков, С.М. Лукин и др. Владимир, 2001.

2. Бондаренко А.М. Механико-технологические основы процессов производства и использования высококачественных органических удобрений: Монография. Зерно-град, 2001.

Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия, г. Зерноград 18 октября 2005 г.

УДК 631.331:631.332

ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ПРОГНОЗ ТОЧНОЙ ДИСКРЕТНОЙ ПОДАЧИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДОЗИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ АППАРАТОВ ПОСЕВНЫХ И ПОСАДОЧНЫХ МАШИН

© 2006 г. П.Я. Лобачевский

Дозирующими элементами аппаратов посевных и посадочных машин являются ячеи, присасывающие отверстия, ложечки захваты и пр.

Современные конструкции аппаратов посевных и посадочных машин обеспечивают точную дискретную подачу технологического материала дозирующими элементами в пределах от 0 до 2 штук при моде распределения, равной единице [1-6].

Подача технологического материала дозирующими элементами величина случайная. Обозначим вероятности подачи дозирующими элементами технологического материала (семян, клубней рассады, саженцев и пр.) по 0, 1, 2 штук соответственно Р0, Р1, Р2. Очевидно, что

Р о +Р1 + Р 2 = 1. (1)

Математическое ожидание дискретной подачи

М = Р 2-Ро + 1. (2)

Дисперсия

Б = Р 2 + Р о - (Р 2 -Ро)2. (3)

Среднее квадратическое отклонение

СТ = [(Р 2 +Ро)-(Р 2 -Р о)2]0,5. (4)

Коэффициент вариации V = 100[( Р 2 + Р о) - (Р 2 - Р о)2]0,5(Р 2 - Р 0 +1)-1. (5)

На рис.1-3 представлен прогноз дискретной подачи технологического материала дозирующими элементами посевных посадочных машин при изменении вероятностей двухштучной и нулевой подач в пределах от 0 до 6 %.

Вероятности одноштучных подач и числовые характеристики распределений М, с, V определены по формулам (1)-(5).

Величины вероятностей одноштучных подач в клетках рис. 1.

Средние квадратические отклонения в клетках рис. 2.

Коэффициенты вариации в клетках рис. 3.

О 1 2 3 i 5 6 Вероятность нулевой подачи Р0, %

Рис. 1. Прогноз подачи технологического материала дозирующими элементами аппарата

Аналитические зависимости и рис. 1 позволяют констатировать:

- при постоянной вероятности нулевой подачи Р0 и увеличении вероятности двухштучной подачи Р2 вероятность одноштучной подачи Р1 дозирующими элементами аппарата уменьшается, а математическое

ожидание подачи М возрастает. Причем при повышении вероятности двухштучной подачи Р2 на 1%, вероятность одноштучной подачи Р1 уменьшается на 1 %, а математическое ожидание подачи дозирующими элементами аппарата М увеличивается на 0,01 шт.;

- при постоянной вероятности двухштучной подачи Р2 и повышении вероятности нулевой подачи Р0 вероятность одноштучной подачи Р1 и математическое ожидание подачи М дозирующими элементами аппарата уменьшаются. Причем, при увеличении вероятности нулевой подачи Р0 на 1 %, вероятность одноштучной подачи Р1 снижается на 1 %, а математическое ожидание подачи дозирующими элементами аппарата М уменьшается на 0,01 шт.;

- при одновременном увеличении или уменьшении вероятностей двухштучной и нулевой подач на равную величину математическое ожидание подачи не изменяется, а вероятность одноштучной подачи изменяется альтернативно на удвоенную величину;

- при одновременном альтернативном изменении вероятностей двухштучной Р2 и нулевой Р0 подач на равную величину вероятность одноштучной подачи Р1 дозирующими элементами аппарата не изменяется;

- при постоянном математическом ожидании и увеличении или уменьшении одноштучной подачи вероятности двухштучной и нулевой подач изменяются альтернативно на половину изменения одноштуч-ной подачи;

- разность между вероятностями двухштучной и нулевой подач равна М - 1;

- при постоянной вероятности одноштучной подачи (Р1 = const) сумма вероятностей двухштучной Р2 и нулевой Р0 подач постоянна;

- при увеличении или уменьшении вероятностей одноштучной подачи, сумма вероятностей двухштуч-ной Р2 и нулевой Р0 подач изменяется альтернативно на такую же величину.

Р к

¡5

w о

с

«

о х tr

Р

а

^

и

о X

н «

о

а

<ц

И

0 12 3^56 Вероятность нулевой подачи Р0, %

Рис. 2. Прогноз среднего квадратического отклонения подачи технологического материала дозирующими элементами аппарата

Анализ рис. 2 позволяет утвеждать:

- при постоянной вероятности нулевой подачи Р0 и увеличении вероятности двухштучной подачи Р2 среднее квадратическое отклонение подачи технологического материала дозирующими элементами аппарата возрастает;

- при постоянной вероятности двухштучной подачи Р2 и повышении вероятности нулевой подачи Р0 среднее квадратическое отклонение увеличивается;

- если вероятность двухштучной подачи или нулевой подачи дозирующими элементами аппарата постоянна (Р2 = const или Р0 = const), то зависимости среднего квадратического отклонения от альтернативных вероятностей Р0 или Р2 идентичны;

- при одновременном увеличении вероятностей двухштучной и нулевой подач от 0 до 6 % среднее квадратическое отклонение увеличивается от 0 до 0,346 шт.

- при одновременном альтернативном изменении вероятностей двухштучной и нулевой подач на равную величину среднее квадратическое отклонение изменяется незначительно, причем, при увеличении или уменьшении подачи дозирующими элементами аппарата от М = 1,00 среднее квадратическое отклонение уменьшается.

Вероятность нулевой подачи Р0, %

Рис. 3. Прогноз коэффициента вариации подачи технологического материала дозирующими элементами аппарата

Из анализа рис. 3 следует:

- при постоянной вероятности нулевой подачи Р0 и увеличении вероятности двухштучной подачи Р2 или при постоянной вероятности двухштучной подачи Р2 и увеличении вероятности нулевой подачи Р0 технологического материала дозирующими элементами аппарата коэффициент вариации увеличивается, причем, увеличение коэффициента интенсивнее при увеличении вероятности нулевой подачи;

- при одновременном увеличении вероятностей двухштучной и нулевой подач от 0 до 6 % коэффициент вариации увеличивается от 0 до 34,6 %;

- при уменьшении вероятности двухштучной подачи Р2 от 6 до 0 % и одновременном увеличении вероятности нулевой подачи Р0 от 0 до 6 % коэффициент вероятности увеличивается от 22,4 до 25,2 %, а математическое ожидание уменьшается от М = 1,06 до М = 0,94.

- при увеличении или уменьшении математического ожидания подачи аппаратом технологического материала от М = 1 шт. коэффициенты вариации подачи изменяются альтернативно.

Пример прогноза. Если Р2 = 5 %, а Р0 = 1 %, то независимо от конструкции аппарата и факторов, обусловливающих эти вероятности (частости) двухштуч-ной и нулевой подач технологического материала (семян, клубней, рассады, саженцев и т. д.), остальные характеристики распределения подачи дозирующими элементами будут такими: Рх = 0,94; М = 1,04 шт.; с = 0,242 шт.; V = 25,2 % (см. рис. 1-3).

Описанные закономерности и прогноз точной дискретной подачи технологического материала дозирующими элементами аппаратов посевных и посадочных машин могут быть использованы при конструировании, исследовании и испытании посевных и посадочных машин, а также в учебном процессе агроин-женерных и аграрных высших и средних учебных заведений.

Литература

1. Лобачевский П.Я. Лобачевская Н.П. Оптимальные и эмпирические характеристики дискретной подачи семян аппаратом точного высева // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2005. Спецвыпуск. С. 37 - 40.

2. Лобачевский П.Я. Закономерности подачи технологического материала дискретными дозаторами // Вестн. РАСХН. 1999. № 6. С. 33 - 35.

3. Бондаренко П.А., Хижняк В.И., Несмиян А.Ю., Череми-син Ю.М., Руднев А.В. Качество однозернового высева семян пневматическими аппаратами // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2004. Приложение № 1. С. 6 - 12.

4. Лобачевский П.Я., Хижняк В.И. Сравнительная оценка работы пневматических высевающих аппаратов при точном посеве сои // Результаты исследований и комплексов машин для возделывания селскохозяйственных культур в условиях засушливого земледелия: Сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. Зерноград, 2004. С. 55 - 64.

5. Лобачевский П.Я., Попандопуло КХ. О влиянии размеров ячей высевающего диска на равномерность высева семян подсолнечника // Совершенствование технологических процессов и конструкции сельскохозяйственных машин: Сб. науч. тр. АЧГАА. Ростов н/Д, 1973. Вып. 2. -С. 62-66.

6. Лобачевский П.Я., Бертов А.А. Совершенствование конструкции сбрасывателя // Техника в сельском хозяйстве. 1986. № 4 . С. 60.

Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия, г. Зерноград 18 октября 2005 г.