3.3.4. Производительность вибрационного высевающего устройства

Производительность вибрационного высевающего устройства определяется величиной открытия высевного окна, физико-механическими свойствами материала и характером колебаний дна. Колебания вибровысевающего устройства характеризуются амплитудой – А, частотой вращения- n или , углом наклона дна к горизонту.

Производительность вибровысевающего устройства определяется из выражения:

Q = b h V_ср ф кг/с (3.112)

где: V_ср- скорость перемещения частицы, м/с; b – ширина выпускного окна, м; - объемный вес удобрения, кг/м³; h – высота открытия высевной щели, м; ф – коэффициент наполнения бункера 0,62 – 0,7;

q кг/с						15			10
2.0
1.5									H=5см
1.0
0.5
		10			20			30		ω с-1

при α = 15^о, f = 0,5 , L = 1 м

Рисунок 3.62 - Зависимость секундной производительности вибро-высевающего устройства от частоты колебаний и высоты высевного окна.

Основными факторами, влияющими на производительность вибровысевающего устройства, являются коэффициент наполнения и скорость перемещения материала. По данным [5,16,117], рекомендуется принимать наибольшую величину коэффициента наполнения бункера в пределах φ = 0,6-0,8. Меньшие значения φ относятся к порошкообразным и пылевидным грузам, большие к зернистым и кусковым. Рациональная высота открытия высевного окна, соответствующая выбранному режиму вибротранспортирования определяется

см, (3.113)

где - угол естественного откоса транспортируемого материала, показатель С характеризует сцепные свойства материала и принимается равным от 1-3 см [117]. Изменяя режим вибрации, можно изменять характер или последовательность выхода удобрений из высевного окна.

1. 3.3.5. Оценка равномерности высева удобрений и определение параметров вносимой ленты удобрений

В процессе внесения удобрений в почву большое значение имеет определение параметров ленты удобрений вносимой в почву. Ширина ленты характеризует распределение удобрений в горизонтальной плоскости. При установившемся процессе подачи удобрений, непрерывности потока и постоянной поступательной скорости агрегата верно условие

G₁ = G₃

где G₁ – масса удобрений предназначенных для подачи в почву; G₃- масса удобрений заделанных в почву.

или V₁ = V₃

где V₁ – объем удобрений перед внесением; V₃- объем удобрений после высева в почву; – плотность удобрений перед высевом; – плотность удобрений заделанных в почву.

Для расчетов можно принять допущение, что удобрение в почве располагается в форме лентой прямоугольного сечения с параметрами: а – ширина, b – высота и l – длина.

Тогда уравнение можно записать

V₁ = V₃ = а b l (3.113)

Откуда следует

а = (3.114) Расстояние между лентами удобрений является определяющим фактором при установлении ширины захвата машины для внесения твердых органических удобрений в почву в соответствии с предложенным способом.

Расстояние L должно быть таким, чтобы вся площадь удобряемого участка подвергалась воздействию удобрению, с определенной наперед заданной вероятностью, это зависит в основном от ширины ленты удобрений.

L = а + 2 а_М + х_О

х_О = L – а – 2 а_М (3.115)

Ф Ф

а

хо

а

хо

а

ам

Рисунок 3.63 - Схема расположения лент удобрений

где - а – ширина вносимой ленты, а_М – зона разброса удобрений в горизонтальной плоскости, х_О – зона не подвергнутая воздействию удобрений, Ф – расстояние между серединами лент удобрений.

Величины а_М и а являются случайными величинами с характеристиками , - соответственно средними значениями и средними квадратическими отклонениями. С достаточной точностью можно считать, что распределение этих величин подчиняется нормальному закону, тогда величина х_О как композиция величин а_М и а также будет распределена по такому же закону. Удобрение, вносимое внутрипочвенно, может служить в качестве основного или подкормки. По месту в технологическом цикле производства различают допосевное и послепосевное внутрипочвенное внесение органических удобрений. При этом они распределяются в почве в горизонтальной плоскости сплошным экраном или разрозненными очагами.

На основе анализа проведенных исследований для внутрипочвенного внесения удобрений установлено, что эффективность удобрений зависит от способа внесения и расположения ленты удобрений относительно корневой системы. Для обеспечения растений максимально питательными элементами в начальный период развития необходимо обеспечить их распределение в зоне будущего развития вокруг отростков корневой системы (рисунок 3.64)

Рисунок 3.64 – Схема распределения ленты удобрений вокруг корневой системы

Удобрение распределяется на поверхности почвы рядками, причём в процессе распределения подача его производится в ограниченном по ширине рядка пространстве, где оно равномерно перемешивается с почвой, образуя на поверхности почвы ленту удобренной почвы, из которой затем формируется лента удобрения желобообразной формы с профилем в виде перевёрнутой дуги, центр которой расположен над лентой. Затем над лентой формируют гребень из почвы. Посадку культурных растений производят в углубление ленты удобренной почвы. В результате этого, например, при возделывании картофеля, при посадке, удобренная почва располагается вокруг высаженного клубня, что обеспечивает максимальную доступность питательных веществ удобрений, в то же время между клубнями и удобренной почвой находится прослойка из неудобренной почвы, которая предотвращает клубень от угнетения при соприкосновении с удобрением.

В Ы В О Д Ы

1. В результате теоретических исследований получены параметрические уравнения движения исполнительных элементов рабочих органов активного и пассивного типа, позволяющие исследовать технологичность функционирования экспериментальных рабочих органов при различных конструктивных параметрах и режимах работы;

2. В результате теоретических исследований, установлено, что фреза может работать с подачами 5-20 см, толщинв стружки в пределах. При работе с кинематическим параметром и размеры диаметра барабана ротационной машины должен быть в пределах 400-500 мм. Количество ножей при укзанных параметрах соответствует 3-5 в одной плоскости диска фрезерного барабана. Причем, определенной величине кинематического параметра соответствует вполне определенное значение подачи: малым значениям кинематического параметра соответствуют большие подачи и наоборот.

3. Получены аналитические зависимости, позволяющие производить расчёт основных конструктивных параметров бесприводного ротационного рабочего органа. В результате математической обработки полученных зависимостей было определено: количество пальцев одной секции должно быть не менее 12, минимальный угол наклона оси вращения секции должен быть более 20 град., радиус секции – не менее 50 см, диаметра пальца – более 18 мм;

4. Установлены зависимости между параметрами и режимами работы рабочих органов почвообрабатывающих машин и технологическими показателями, позволяющие раскрыть взаимосвязь конструктивных параметров рабочего органа и физико-механических свойств обрабатываемой среды с энергетическими показателями его работы на обработке почвы.

5. Разработан высевающий аппарат вибрационного типа для локального внесения удобрений, который обеспечивает равномерный высев удобрений. Вибровысевающее устройство представляет собой динамическую систему вынужденных колебаний с одной поступательной парой. Получено дифференциальное уравнение, описывающее поведение частицы на наклонной вибрирующей плоскости, совершающим сложные колебания.

6. Теоретически доказано, что в установленном режиме работы вибровысевающего устройства движение частицы происходит с постепенно нарастающей скоростью. На скорость виброперемещения влияют амплитуда, частота колебаний, скорость и ускорение грузонесущего органа, а также физико-механические свойства груза, и эксперименты следует проводить при различных сочетаниях указанных параметров.

7. По условию максимальной скорости перемещения груза и минимальных динамических нагрузок, рядом авторов определены наиболее рациональные режимы работы вибровысевающего устройства в пределах 1<K<3,3. В данной работе следует определить коэффициенты режима вибровысевающего устройства, так как он изменяется по длине грузонесущего органа.

1

2