автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Исследование и обоснование рабочих параметров пневмотранспортера-швырялки для горизонтального перемещения сено-соломистых материалов

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи МАРТЫНЕНКО Александр Петрович

УДК 631.354.2.025,—18

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ПНЕВМОТРАНСПОРТЕРА-ШВЫРЯЛКИ ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СЕНО-СОЛОМИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальности: 05.20.01— механизация сельскохозяйственного производства, 05.20.03 — эксплуатация, ремой; и восстановление сельскохозяйственна. ; гхники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1992

Диссертационная работа выполнена в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Р. Ш. Хабатов.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Казаков В. С., кандидат технических наук, доцент Кузьмин М. В.

Ведущее предприятие — Головное специализированное конструкторское бюро по разработке комплексов машин для уборки зерновых культур (ГСКБ г. Таганрог).

1992 г. в «-г^-» часов на заседании специализированного совета К 120.30.01 прп Всесоюзном ордена «Знак Почета» сельскохозяйственном институте заочного образования (ВС-ХИЗО) по адресу: 143900, г. Балашиха, 8, Московской области.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСХИЗО.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 143900, г. Балашиха, 8, Московской области. Ученому секретарю специализированного совета К 120.30.01.

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета -к. т. н., доцент

А. Д. Петренко

<■ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

áдальность. В с/пере производства увеличение сбора зерновых них культур, на ряду с усовершенствованием комбайновых уборки достигается за счет внедрения поточных технологий с обработкой всей биологической массы на стационарном пункте.

Одним из-вопросов создания технологических линий стационара является техническое обеспечение процесса транспортировки н>'зерновой части урожая к местам складирования. На большинстве действующих стационарных пунктах для этих целей используется пигкчо-транспорт, что позволяет снизить затраты труда, автоматизировать процесс, компактно разместить оборудование. Вместе с тем применение пневмотранспорта не обеспечивает снижения энергопотребления, что является важным вопросом создания стационаров.

Практика использования пневмотранспорта свидетельствует о том, что для переметения материалов на малые расстояния целесообразным по энергетическому критерию является, применение пневмотранспортеров, снабженных вентилятором брэскевого типа. Изучение вопроса применения шевмотранспортера-гавырялки для горизонтального перемещения сено-соломистых материалов с целью обеспечения технологического процесса транспортирования при минимальны? энергозат-, ратах цредставляст научный интерес и практическую значимость.

Цель работы.- обоснование рабочих*параметров пневмстранспор-тера-ивырялки, используемого в условиях горизонтального перемещения сено-соломистых материалов на стационарах, по минимуму энергопотребления. Указанная цель предполагала решение следующих вопросов; установление физической сущности.процессов'происходящих цри совмещенном действии на материал лопаток вентилятора и воздушного потока в условии горизонтального перемещения, изучение влияния Физико-механических свойств перемеиэенчх материалов на процесс пневмотранспортировки, обоснование рабочих параметров пневмотранспортера обеспечивающих заданную дальность перемещения и установленную производительность при минимально допустимых энергозатратах. - .

Объект я методы исследования. Объектом исследований являлся пневмотранспортер-ишкрялка, в кторон транспортируемый материал перемещается за счёт совмещенного действия лопаток вентилятора и воздушного потока. Исследования проведены с применением физико-математического описания'процесса транспортирования, методики математического планирования многофакторного эксперимента.

Научная новизна. Исследован рабочий процесс пневмотранспор-тера-швырялки. б условиях горизонтального перемещения сено-соломистых материалов, теоретически обосновано влияние нача^ьндй скорости схода частиц материала с лопаток вентилятора к ск^Яйсти.*^ воздушного потока на дальность перемещения. Исследовано влияние физико-механических свойств материалов на процесс транспортировки по видам сельскохозяйственных культур. Представлена математическая модель, устанавливавшая зависимость расстояния транспортировки и энергозатрат от рабочих параметров пневмотранспортера и условий его использования.

Практическая значимость работы состоит в обосновании рабочге параметров пневматических систем бросколого типа, опытный образе! которой смонтирован на стационарном комплексе по обработке урожая. Это позволило снизить энергопотребление на 60-67% в сравнении с базовым пневмотранспортером и получить годовой энономичес-кий эЬтюкт на момент внедрения 1021 рубль.

Реализация результатов исследования. Результаты научных исследований внедрены в учебно-опытном хозяйстве "Дружба" Переслав ль-Залесского района Ярославской области на стационарном пункте по обработке урожая. Теоретические исследования и практически« рекомендации приняты ГСКБ г.Таганрога для внедрения при комплектовании технологических линий стационарных пунктов.обработки урожая. Отдельные положения диссертации были использованы в методических указаниях, разработанных для слушателей ФПК Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева..

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили положительную оценку на расширенном заседании, секции механизации ВАСХНИЛ в 1989 г., на Всесоюзной научной конференции по вопросам стационарных технологий уборки в г.Зерногра-де Ростовской области - 1990 г., на научной конференции членов ВАНТО и СЭУ в 1991 г., на научных конференциях ТСХА в 1969-1991п Пубяикация. Диссертация по основным вопросам представлена в трех печатных работах изданных в трудах ТСХА, ВШ и в' материалах мартовской научно-практической конференции г.Сумы.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы 102 наименований (из них 9 на иностранных языках). Она изложена на 132 страницах машинописного текста, включая приложение, содержит 24 рисунка и 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены основные положения выносимые на защиту.

В первой главе представлено изучение состояния вопроса и определены задачи исследования. Дан выбор направлению исследований. Рассмотрена характеристика стационарных технологий уборки зерновых и травяных культур. Особое внимание обращено на полное использование убираемой биологической массы.

Проведенный анализ позволил классифицировать существующие технологии по признаку использования незерновой части урожая:

- закладка на хранение (скирдование);

- потребление или полная переработка (скармливание, брикетирование, силосование, приготовление органических удобрений);

- совмещение процессов хранения и переработки.

На основании классификации были изучены способы транспортирования незерноЕой части к местам назначения. Отмечена эффективность применения пневмотранспорта для перемещения кассы большим объемом и мальм удельным весом.

Представлен обзор существующих конструкций пневмотранспортеров, используемых для перемещения материалов, по своим физико-механическим свойствам схожими с сеносоломистыми. Обоснован выбор типа пневмотранспортера для применения в условиях стационарных технологий уборки.

Проведенный анализ литературных источников свидетельствует о необходимости оптимизации рабочих параметров пневмотранспортера, снабженного вентилятором броскового типа, в процессе использования для горизонтального перемещения сено-соломистых материалов. На основании теоретических и экспериментальных работ установлены факторы по. которым должна производится оптимизация процесса пневмотранспортирования.

Известны зарубежные и отечественные работы по изучению зависимостей факторов, влияющих на энергозатраты при перемещении, от рабочих парметров пнеЕмотранспортной установки, а также представлен обзор проводимых ранее работ по теоретическому исследованию процесса пневмотранспортирования.

Несмотря на наличие ряда интересных работ по изучению данного вопроса, дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования признаны необходимыми.

- 3 -

На основании анализа состояния вопроса определены задачи дальнейших исследований:

- установить физическую сухость процессов, происходящих при горизонтальном пневмотранспортировании с учетом совмещенного действия на материал лопаток вентилятора и воздушного потока;

- изучить влияние физико-механических свойств перемещаемых материалов на процесс транспортировки;

- исследовать влияние рабочих параметров пневмотранспортера-швы-рялки на изменение дальности перемещения и энергопотребление;

- определить рациональные параметры экспериментального образца пневмотранспортной установки; .

- сравнить показатели работы экспериментального образца с базовой моделью;

- определить эффективность применения исследуемого пневмотранспо-ртера-швырялки для горизонтального перемещения сено-соломисткх материалов.

Вторая глава. Исследованиями, проведенными в данном разделе, устанавливаются теоретические зависимости перемещения транспортируемого материала. Представлено математическое описание происходящих процессов, учтено влияние физико-механических свойств транспортируемых материалов, определены параметры воздушного потока, а.также изучено действие лопаток вентилятора на изменение дальности перемещения..

Процесс транспортировки рассматривается на уровне перемещения элементарной частицы в замкнутом пространстве. Направление движения элементарной частицы, принятой для упрощения.в форме шара, представлено в виде вектора скорости и рассматривается в плоской системе координат (рис.1).

7Г-Ж

Рис.1. Составляющие векторов скорости движения элементарной частицы.при совмещенном действии на нее лопатки вентилятора и воздушного потока.

При сходе частицы с лопатки вентилятора равнодег.ствупггая приложенное сил переметает частицу в верхнего часть матерналопро-Бода. Таким образом, движение частиц по пневмосети начинается с верхнего граничного предела трубопровода.

Переносное действие на материал оказывают лопатки вентилятора и воздушный потоп. В момент схода с лопатки частица перемешается с начально? скоростья Уо , отличной от скорости движения воздуха> \/1 . В эависи/остп от направления результируопгеР этих скоростей на частицу будет сказыватся усилиза-ошее воздействие воз-ду1чного потока, ил л ее перемепюнич будет препятствовать сопротивление сорлуга-юГ' струи.

Л!г1Лерв1п.(.иалы'ое уравнение движения элементарной частицы в прямоуголыюи системе координат заштается в следуэтлем виде

2 ,

тх^-ъСкрУаРаозоС

где т - теса частицы; " / /

У и У - проекции ускорения на оси координат; уГ - площдь Шдолевого сечения; Сх - коо'г'гл-!Циент сопротивления перемещения; .Р - плотность воздуха; Уа - скорость движения шстицы.; ^ - ускорение силы тяжести. Так, как движение частицы проходит с небольшими относительными скоростями, а размеры частицы сравнительно малы, то коэффициент сопротивления С?х мопно представить б зависимости от числа /?<г - Рейнзльдса ^

2

где число Дс определяется по выражения

где - динамическая вязкость возду<а;

-5 - кинематическая вязкость воздуха; с/ - диаметр шарообразной частгага. Исходя из приложенных к единичному профилю скоростей

а Vп^*1 У то общий вид систеш уравнений I после соответствующих' преобразований с учетом выражения 2 и 3 будет следующий

о-9-т*.

Величины -),р7р,т,с/ являются постоянными, а их многочлен можно представить как коэффициент К ,

£/.. 2ЩР 5

тс/£ '

Предложенное выражение включает физико-механические свойства перемещаемого материала т, с/ . Возможные отклонения от шарообразной формы частицы мо;ша обусловить использованием величины эквивалентного диаметра с/э , т.е. Форма частицы приравнивается к форме шара и при равности их объемов определяется значениес/э-с/.

Выразив физико-механические скойства частицы через и плотность , уравнение 5 запишем в следующем виде

/81Р б

На величину К , согласно уравнения б , при постоянных 4 и

, оказывает влияние плотность материалов и размер, перемещаемых частиц.

После решения системы уравнений 4 получим следующее выраже-

ние

где £ - время нахождения:частицы материала в замкнутом пространстве до момента контакта с нижней стенкой трубопрода

Представленная система уравнений 7 , с некоторыми граничными условиями, учитывает влияние роторных рабочих органов'на процесс транспортировки и отображает движение частицы в воздушном потоке при ее перемещении. Влияние броска, производимого лопаткой вентилятора, на материал учитывается присутствием начальной скорости движения частицы.

Область применения системы уравнений 7 для определения дальности пневмотранспортирования, распространяется лишь.на те условия, когда движение воздуха и траектория полета частиц материала

приближены к идеальным. Вместе с тем, представленная система уравнений приемлема для определения степени влияния броска на дальность перемещения транспортируемого материала. Влияние броска на обший процесс пневмотранспортирования можно определить исходя из соотношения дальности транспортирования & при действии броска, к дальности транспортирования материала ¿о при отсутствии действия броска, соблюдая условие равенства параметров аэродинамики воздушного потока

где X - коэффициент, учитывающий влияние роторных рабочих органор на перемещение материала.

Для расчета параметров пневмотранспортера-швырялки, при от-суствии действия роторных рабочих органов на перемещаемый мате-щаемый материал, может быть использована ранее установленная для пневмотранспорта эиекторного типа зависимость

АР=л£^2аМ 9

где ЛР - потери напора в пневмосети;

Л - коэффициент сопротивления перемещению воздушного потока;

"о - длина трубопровода, равная расстоянию транспортировки; с/ - диаметр трубопровода;

уУ - массовая концентрация аэросмеси; ^ - коэффициент, учитывающий сопротивление перемещению материала. .

Учитывая действие роторных рабочих органов на дальность перемещения, используя полученную зависимость 8 и выразив уравнение 9 через Л в окончательном виде получим

/ ... рс/дР ¿Ут+'"-у Я 10

Лр^ШЖ^КЫ^-УнКе-*1-/)] '

где и - расстояние перемещения с учетом действия роторных рабочих органов.

Представленное уравнение позволяет определить расстояние перемещения при работе пневмотранспортных систем напорного действия, включая и те, где транспортируемая масса в начальный момент перемещения обладает высокой скоростью движэния.

В треьей главе представлена программа экспериментальных исследований, методика проведения эксперимента и обработки дан-

ных, описана конструкция лабораторной пневмотранспортной установки.

Программа исследований включала экспериментальное подтверждение теоретических исследований, изучение физико-механических свойств транспортируемых материалов, установление рациональных параметров пневмотранспортной установки с последующей проверкой в полевых условиях.

Экспериментальные исследования проводили на установке, состоящей из загрузочного транспортера, вентилятора броскового типа, трубопровода. Ддя проведения экспериментальных исследований использовалась измельченная биологическая масса клевера красного, озимой пшеницы, ярового ячменя, прошедшая обработку по выделении семян. Подачу массы изменяли от 2 кг/с до б кг/с. Продолжительность опытов составляла 10 с.

При проведении исследований, получении экспериментальных данных использовались общепринятые методики, применялось математическое планирование многофакторных экспериментов.

Обработку данных производили на ЭВМ.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований по горизонтальному перемещении сено-соломистых'материалов пневмотранспортером, снабженным вентилятором броскового типа, дан их анализ. Обоснованы рациональные параметры пневмотранспортера. •

Ислледованиями проведенными по изучению физико-механических свойств материалов была установлена достаточная однородность транспортируемых материалов по видам сельскохозяйственных . культур. Примеси других видов растений в биологической массе озимой пшеницы, клевера красного и ярового ячменя соответствен^ но составили: 4, 7, 8 %. >

Размер частицы исследуемых материалов по длине резки был определен на основании вариационных кривых изменения фракционного состава. Наибольший процентный состав длины частиц по представленным видам культур - 70-80 % приходится на интервал 2060 мм, что соответствует установленной длине резки при измельчении 40 мм.

Значение эквивалентных диаметров частиц материалов по исследуемым условиям при влажности 30 % составили: для озимой пшеницы - 4,6 юл, клевера красного - 4,6 мм, ярового ячменя - 4,4 мм,

что фактически не несет существенных различий между этими культурами по данному показателю.

Плотность исследуемых материалов изменяется в незначительных пределах, однако.имеет некоторые отличия. 3 сравнении с клевером различие по этому показателю составляет: для ячменя - 3,1%, для пшеницы - 7,1%, а процентное соотношение плотности меэду пшеницей и ячменем не превышает 4,2$.

Проведенные исследования по вопросу изменения физико-механических свойств сено-соломистых материалов при изменении влажности представлены в графическом выражении на рис. 2. с Ул.** /9-ме^рр

/¿рааный ---- ЯРо1ай

ячмень

---- оъиная

пшвни ч а

Аа 60 70 V. %

Рис. 2. Изменение эквивалентного диаметра частиц (с/> ) и плотности транспортируемых материалов (р* ) от влажности (ус )

При повышении влажности до 40% эквивалентный диаметр частиц исследуемых культур имеет незначительное увеличение, которое находится в пределах 2-6%. В дальнейшем повышение влажности оказывает большее влияние на изменение эквивалентного диаметра, что составляет 16-18%.

Использование материалов при влажности до 40% не оказывает существенного влияния на изменение эквивалентного диаметра частиц.

Увеличение влажности приводит к большей однородности между материалами по плотности. Так при 10$ влажности разность между плотностью исследуемых культур находится в пределах 10-15%,при 30% она составляет 4-7%, при 50% - 2-4%, а при 70% 1,6-3%.

Анализ проведенных исследований свидетельствует, что представленные культуры по своим физико-механичесюш свойствам не несут существенных' различий, а шгзют сравниваемые характеристи-

ки.

По результатам экспериментальных исследований и статистической обработки данных получена математическая модель процесса пкеЕМотранспортирования представленная-в следующем виде:

/ = -36,18+349,94Х1+3,02Х2-15Х3-1,61Х4+3,56^+0,21%-ЗШ,13^-

-О.ОЗ^+О.ОЭХд (И)

Ж = -IV,26+157,72ХД--2,69X2+1,41X3-0,19X442,56X^-0,2X5-122,07^7+

+0,21X^+0,24Хд (12)

где / - дальность транспортировки, м;

У/ - мощность, потребная на покрытие энергозатрат при транспортировке, кВт; ХрХ^Дз-факторп исследуемого процесса, соответственно:

диаметр трубопровода (с1 ), частота вращения вентилятора ( П ), секундный расход материала {^м )', Х^.Х^.Х^-взаимодействие факторов Xj.X2.X3; X7.Xg.Xg-степенные значения исходных факторов.

Уровень адекватности математической модели описываемому процессу составляет: для уравнения II - 0,95, для уравнения 12 -0,96. То есть, функция отклика, соответственно на и 96% зависит от представленных параметров и их взаимодействий.

По приведенным уравнениям (II) и (12) получены графические выражения исследуемого процесса.

На рис.3 изображено влияние диаметра трубопровода на дальность транспортирования (кривая I) и на изменение энергозатрат

(кривая 2). и

. 42

2Х

¿а /4

/ - -.

/ у \

// /

ад 0Л 'с/.н

Рис.3. Изменение дальности транспортировки (/ ) и энергозатрат (Ж) от диаметра трубопровода ( с/ ) при фиксированных значениях (/? =10с~^, 4* = 4 кг/с) ' ' -Ю-

Как видно из рис.3 с увеличением диаметра трубопровода происходит возрастание дальности перемещения материала. Максимальная длина транспортировки достигается при диаметре трубопровода равным 0,40-0,45 ы, после чего увеличение диаметра приводит к постепенному снижению расстояния перемещения.

Кривая энергозатрат также тлеет тенденция возрастания при увеличении диаметра трубопровода. Максимальные энергозатраты приходятся на диаметр 0,6-0,7 м.

Рациональное значение диаметра трубопровода, при условии, что заданная длина транспортировки совпадает с пиком кривой I, а энергозатраты стремятся к минимуму, соответствует 0,4 м.

Изменения выходных показателей (/.) и (А/) от частоты вращения вентилятора, представленные на рис.4 носят несколько иной

характер.

Я* т

56 10

88

е л? у в г* ъо ~п, с/ Рис.4. Изменение дальности перемещения ) и энергозатрат (Л/) от частоты вращения вентилятора (//)при фиксированных значениях ( с/=0 4м,^»=4 кг/с)

Дальность перемещения материалов возрастает пряыопропорцио-нально увеличению частоты вращения. Затраты энергии, вызванные перемещением материалов, в начальный момент повышения частоты вращения несколько снижаются, достигают минимума, после чего кривая начинает возрастать. Изгиб кривой, при котором функция достигает миницума, находится в пределах 5-12 с-* по частоте вращения.

Эффективное использование пневмотранспортера, исходя из рис. 4 соответствует интервалу, частоты вращения вентилятора 6-18 с" , где расстояние перемещения имеет установочное значение, а энергозатраты изменяются в пределах 10-15$ от минимального значения.

На рис.5 представлены изменения дальности перемещения ) и энергозатрат (А/) от секундного расхода материала ((Цн ).

По мере увеличения подачи материала происходит снижение расстояния перемещения транспортируемой массы. Повышение секундного расхода материала оказывает отрицательное воздействие и на энергозатраты, которые увеличиваются по мере роста значения (9м).

тг/

ой

Ы

4а

А 6 . И /О 7»-"'/С Рис.5. Изменение дальности транспортирования () и энергозатрат (// ) от се1сундного расхода материала при фиксированных значениях ( с/=0,4 м, п= 10 с-*)

Представлению кривые описываются квадратической зависимостью. Улучшение процесса пнеьмотранспортирования, чему соответствует повышение дальности перемещения и снижение энергозатрат, достигается при малых подачах массы до 4 кг/с.

Полученные зависимости изменения длины транспортирооания(/ ) от исследуемых факторов (с/,подтвердили проведенные теоретические исследования по определению перемещения материала при работе пневыотранспортных систем, снабженных вентилятором бросково-го типа.

Проверка осуществлялась методом сопоставления теоретических расстояний переведения материала с их экспериментальным значением.

Данные, необходимые для подстановки в уравнение (10), были получены в результате проведения эксперимента.

Максимальное отклонение теоретических и экспериментальных значений расстояния не превышало Ь%, что находится в области ошибки эксперимента.

Совмещение получении:': зависимостей в виде построения номограмм (рис.6) позволило определить параметры пневмотранспортера-швырялки, используемого в условиях горизонтального перемещения сено-соломистых материалов, для заданных условий транспортировки (/г ) и ), при минимально допустимых энергозатратах.

Рациональные значения параметров пневмотранспортера при за-

данных (/>-=36 м), 3 кг/с) составили: диаметр трубопровода 0,3 м: длина трубопровода - 34 м; частота вращения вентилятора-12 с-1.

/7 е

Рис.6. Графическое определение параметров пневмотранспор-• тера-швырялки

Таблица I

Значения параметров пневмотранспортера-швырялки и показатели его использования на стационарах при заданной длине транспортировки 36 ц.

Условия применения пневмотранспортера

Рабочие параметры

показатель ис-:пользов.

Стационар- ¡Производите-ный.молотиль-льность по ный агрегат незерновой :части,кг/с вентилято с"1 ¡Диаметр трубопровода ы ¡Длина трубопровода : м ¡Энергозатраты . кВт

"Дон-1200" 3,6 14,0 0,30 34 20

"Дон-1500" 4,5 15,0 0,35 34 26

"£нисей-1200" 4,0 14,2 0,30 34. 22

СК-5А "Нива" 3,3 12,0 0,30 34 19

СК-6-И "Колос" 4,2 14,3 0,30 34 21

СК-Ю 6,6 12,6 0,40 34 36

Минимальная мощность, необходимая на покрытие энергетических затрат при транспортировке материала, находится в пределах 18-20 кЗт.

Проведенные исследования позволили определить рациональные значения эксплуатационных параметров пневмотранспортера-швырялки для конкретного случая существующих стационарных технологий обработки урожая. Результаты расчетов представлены в табл.1.

В нятоу* гл:.ше представлены результаты хозяйственных испытаний экспериментальной пневмотранспортной установки в линии стационарного когллекса по обработке урожая, дано описание внедряемой установки, рассчитана экономическая эффективность внедрения.

Технологический процесс транспортировки материалов, во время негштенпй установки, осуществляется следующим образом. При скапиьанмл биологическая масса клевера красного измельчалась, загулялась в тележки и доставлялась на стационарный пункт по обработке урожая. Разгрузка доставленных тележек производилась в дозирующее устройство линии стационарного комплекса. Дозатор обеспечивал разномерную подачу массы в комбайн СК-5А при его нормативной загрузке. В процессе обмолота и сепарации происходило разделение массы на зерновую и незерновую составляющие. После этого незерновая часть урожая предназначалась для транспортировки в силосную траншею.

Подача массы в транспортер обеспечивалась питающим устройством, роль которого выполнял вентилятор измельчителя ПУН-5 смонтированный на комбайне СК-5А. Б дальнейшем, когда пасса доставля- -лась в диффузорное простанство вентилятора броскового типа, она захватывалась лопатками вентилятора и перемещалась по трубопроводу месту потребления.

Хозяйственные испытания проведены на базе стационарного уборочного комплекса в учебно-опытном хозяйстве "Друнба" Переславль-Залесского района Ярославской области. За сравниваемый вариант был принят серийный пневмотранспортер-швырялка Т-262 (загрузчик секажных банен), использованный для горизонтального перемещения сено-соломистых материалов.

По условиям проведения хозяйственных испытаний была установлена задашая дальность перемещения материалов в пределах 32-40м. Секундная подача материала соответствовала производительности стационарного комплекса по незерновой частя - 2-3 кг/с. Транспор-

транспортируемая масса обладала достаточное однородность» по виду сельскохозяйственной культуры - примесей друпл вицеь рас ¡.omni, длина резки соответствовала 40 мм, влажность транспортируемых материалов составляла 32;?.

На основании приведенных условий и с учетом минимального энергопотребления были определены параметры пневмотранепортера-швирял-ки: диаметр трубопровода - 0,3 м, длина трубопровода - 34 м, частота вращения вентилятора - 12 с-^.

По результатам испытаний было установлено, что процесс транспортирования проходил в устойчивом режиме работы, обеспечивал заданные условия перемещения материалов.

В базовом варианте перемещение материалов обеспечивалось следующими параметрами: диаметр трубопровода - 0,1 м, длина трубопровода - 20 м, частота вращения вентилятора - 20 с"*. Масса транспортировалась на заданное расстояние, однако имела болыкой разброс по длине - 8 м. Экспериментальный образец позволил увеличить кучность транспортировки до 2 м.

Работа пневмотранспортера Т-262 сопровождалась повышенным расходом воздушного потока - 2100 м^/ч, что приводило к увеличению энергопотребления. Уменьшение в экспериментальном образце диаметра трубопровода и снижение частоты вращения позволило обеспечить процесс транспортировки при расходе воздуха в II500 м^/ч. • Мощность, потребная на покрытие энергозатрат составила 18-20 кВт.

Внедрение экспериментального образца пневмотранспортной установки позволило снизить энергозатраты на 60-67%. Годовой экономический эффект от внедрения на одну установку составил 1021 руб.

ОБЩЕ вывода

1. Перемещение материалов больших объемов, обладающих малым удель ным весом, на короткие расстояния целесообразно осуществлять пневмотранспортом, что позволяет снизить затраты труда в 2-2,5 раза, по сравнению с перемещении транспортными тележками, автоматизировать процесс, улучшить его по санитарным нормам.

2. 8. условиях горизонтального перемещения сено-соломистых материалов пневмотранспортерами-загрузчиками сенажных башен снижение

; энергозатрат достигается за счет уменьшения воздушного потока, / на создание которого расходуется около 80^ общего баланса мощности. Основное влияние на характер процесса пневмотранспортирования и энергопотребление при этом оказывает начальная скорость дзик-з-ния частиц материала и скорость воздушного потока, величина кото-

рых в процессе эксплуатации пневмотранспортера устанавливается его рабочими параметрами.

3. Дальность перемещения и энергопотребление на 95% зависит от влияния таких факторов как диаметр трубопровода, частота вращения вентилятора и секундный расход материала. Наиболее значимым фактором является частота вращения вентилятора.

4. По результатам исследований для условий горизонтального перемещения сено-соломистых материалов определена область .эффективного применения пневмэтранспортера-швырялки: диаметр трубопровода-

0.3.0,45 м, частота вращения вентилятора - 6-18 с-^, секундный расход материала - до 4 кг/с. Сочетание предельных значений области эффективного применения пневмотррнспортера-швырялки обеспечивает дальность перемещения 45-50 м при энергетических затратах на транспортировку 36-40 кВт.

5. Подбор рациональных параметров пневмотранспортера-швырялки для условий стационарных технологий' уйорки позволил снизить энергопотребление на 60-67$ при обеспечении процесса перемещения материала. ■

6. Использование пневмотранспортной установки с применением проведенных исследований позволило обеспечить процесс перемещения материалов на расстояние 36-38 м при энергетических затратах на транспортировку 18-20 кВт и получить годовой экономический эффект на момент внедрения IC2I рубль.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Мартыненко А.П. Результаты экспериментальных исследований при пневмотранспортировании измельченной массы.// Сборник научных трудов./ МСХА. М.,1990. С. 42-45.

2. Мартыненко А.П., Рыбалка А.И. Применение пневматической транспортировки для перемещения незерновой части урожая в.условиях стационарных технологий уборки.// Материалы мартовской научно-практической конференции. Сумы. 1991., С. 17-20.

3. Хабатов Р.Ш., Мартыненко А.П. Влияние эксплуатационных параметров пневмотранспортера на энергоемкость перемещения сено-соломистых материалов.// Научно-технический бвлетень./ ВИМ.,М. 1991. С.

25-27.