автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование процесса работы и параметров шнекового насоса-погрузчика бесподстилочного навоза со встечно-вращающимися рабочими органами



Украинский научно-исследоватальскнй институт шханизацня в электрификации сельского хозяйства (УШШХХ)

На правах рукописи

ИАБЛИЯ НИКОЛАЙ КВДОШОШ

ОВОСНОВАНИЗ ПРОЦЕССА РАБОТЫ И ПАРАМЕТРОВ ШНЕКОЕОПЗ НАСОСА-ПОГРУЗЧИКА. ЕЕСГГОДСШОЧНОГО НАВОЗА СО БСГРЕЧНО-ЕРАВДИЮЮЯ РАБОЧИМИ . ОРГАНАМИ

Специальность 05.20.01 -1!зшшзацял сельскохозяйственного производства

Лоторафэраг диссертации на соиспшшо ученой степени ■кандидата тахтпмсюос наук

Главахд - 1990

г

Работа выполнена в Украинской научно-исследовательской институте механизации и электрификации сельского хозяйства.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Линник Н.К.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Омельченко A.A.

кандидат технических наук,

Богуславский В.П.

Ведущая организация - Конструкторско-технологический

институт сельскохозяйственного ыашиностроения-НЮ "КГИШ" (г. Запорожье)

Задета состоится декабря 199 О г. в 14 часов на заседании специализированного совета К 020.30.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук, в Украинском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу: 255133, Киевская область, В&сильковс-кий район, Глеваха-I, ул. 40-летия Победы, П,.УНИШЭСХ, ком. 613.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Украинского . научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства.

Автореферат разослан fCQXifcj^ 1990 года, f /Л"^

Ученый сенретерь специализированного совета

СОКОЛОВ B.U.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность теки исследования. Программами дальнейшего развития сельскохозяйственного производства СССР предусмотрено последовательное обеспечение более полного и эффективного использования органячэских удобрений, оснащение хозяйств необходимыми для этой цели наборами высокопроизводительных мшаин и орудий. Б связи с концентрацией животноводства на крупных комплексах возросли обьемм выхода жидкого навоза, использование которого нзвозиояно без новых технических средств, в частности, без применения более совершенных по груз инков. В настогс;;ео время для погрузки бесподстилочного навоза используются фекальные, цантробажныд к инеко-центробезощэ насосн, снабженные измельчающими устройствами. Они плохо перекачивают навоз пониженной влажности и измельчают включения, не обеспечивает" должного напора и КЦД. Отсутствие надежных и экономичных средств механизации для погрузки полужидкого навоза усложняет осуществление технологий внутркпочвенного внесения бэсаодстилочного навоза агрегатами типа АШ и АШ. В связи с этим попроси исследования и разработки погрузчиков, обэспачиванцих погрузку и надежное.измельчение вклсчений босподстилочного навоза пониженной влажности, являются весьма актуальными п научном и практическом отношениях. Настоящая работа выполнялась а соответствии с планами научно-исследовательских работ УШУШХХ по изысканна новых технологий и аы-сокопроиэводитольних средств механизации для приискания органических удобрения«- Работа входит в тематический план УШ&ЫЭСХ по проблема051.01.04.06.

Объект исследования. Процесс погрузки и измельчения бесподстилочного навоза, параметры и режимы работы насоса-погрузчика.

■ Цель работы. Улучдониз качества приготовления бесподстилочного навоза и связанное с этим повшениэ производительности комплекса цапни для ого применения в качества удобрения.

Методы исследований я аппаратура. Теоретические исследования выполнены с использованием основных закономерностей гидродинамики впзких неньютоновских жидкостей. Экспериментальные исследования про водони на специально изготовленной'установка в лабораторных к хозяйственных условиях, позволяющей изменять парамет-рн и режимы работы в наобходитя пределах. Исследования в произ-

водственнш: условиях выполнялись на макетных образцах насосов-погрузчиков, установленных на понтонах. Показатели процесса и исследуемые параметры измерялись: при определении напора - образцовым манометром; при определении мощности - прибором К-5С6; производительность замеряли тарированной емкостью на 10 ¡Р. Обработка результатов экспериментов проводилась методами математической статистики с применением ЭВМ и последующего анализа двумерных сечений поверхности отклика. Адекватность математических моделей уравнений регрессии проверялась по критерии Фишера и Стысдента.

Теоретические результаты и новизна. Выведена зависимость для определения напора шнекового насоса-погрузчика встречного вращения для построения рабочих характеристик, Получена математическая модель для расчета потребляемой мощности с учетом процесса измельчения. Разработаны методика определения параметров измельчителя, построения планов скоростей и схема движения массы в полостях насоса-погрузчика.

Практические результаты и новизна. Обоснован технологический процесс погрузки бесподстилочного навоза, конструктивно-технологическая схема насоса-погрузчика. Определены параметры и режимы его работы. Разработана методика инженерного расчета шнекового насоса-погрузчика и программа для проведения расчетов на ЭВМ. Принципиально новые технические решения конструкции шнекового насоса-погрузчика защищены авторскими свидетельствами: № № 1216436, 1270219, 1325198, 1413277.

На защиту выносятся: обоснование процесса работы насоса-погрузчика со встречным вращением шеков; теоретико-экспершден-тальков обоснование параметров и режимов работы; методика инженерного расчета насоса-погрузчика.

Апробация работы. Основные положения работы одобрены решениями научно-технических конференций в 1984 г. (г. Киев), 1985 г. ,{г. Ужгород), 1986 г. (г. Кировоград),совещанием специалистов АПК, ведущих сотрудников и конструкторов по вопросам создания машин для погрузки и внесения полужидкого навоза 1989 г. (г. Запорожье). Основные материалы диссертации опубликованы в девяти статьях и отражены в четырех, авторских свидетельствах.

Предмет и степень внедрения. Материалы обоснования конструктивно-технологических схем, методика инженерного расчета.па-$®метров и режимов работы шнекового насоса использованы в НПО

ИКГКС?Г (г. Запорожье) дри разработке, с участием УНИИМЭСХ и других организация, погрузчика полужидкого навоза на база ПШ-250. Погрузчик ШЖ-250 поставлен на государетвэнные испытания. Макетные образцы погрузчиков полужидкого навоза,разработанные и изготовление в УНИИМЭСХ,црошли производственную проверку п хозяйствах Киевской области: опытном хозяйство УНИИМЭСХ "Ма-рьяновка", совхозе-комбинате им. ХХУ съезда КПСС (г. Обухов) и Васильковской птицефабрика. Внедрение насоса-погрузчика в производство подтверждено соответствующим'.! актами, приложенными к диссертации.

Эффективность внедрения. Годовой экономический эффект от применения насоса-погрузчика а сравнении с серийным насосом Н1И-200А составил 1836 рублей. ,

Область применения; Результаты исследований могут быть использованы отраслевыми конструкторскими организациями, а также научно-исслодоватольскици.институтами Министерства автомобильного и сельскохозяйственного иаяиностроения при разработка и со-горвенстаооашш конструкций погрузчиков бесподстилочного навоза.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глаз, основных выводов и предложений. Содержит 194 страницы, в той число 140 страниц машинописного текста, со-дорзит 76 рисунков, 26 таблиц и 10 прилоканий. Список использованной литературы состоит.из 71 наименования, кэ них 4 на иностранных языках..

СОДЗРШИЗ РАБОТЫ

"Введенио" сбдергит краткое обоснование актуальности работы и ее оннотацио. Продетавлена цель исследований.

В первой глава "Состояние вопроса и задачи исследований* нп основании литературных данных определены агротехнические и санитарно-гигиенические требования к процессу погрузки бесподстилочного навоза и способы подготовки навозной массы к внесении на полях. Приведен обзор и анализ теоретических исследований и конструхторско-тахнологичаских схем технических средств для погрузки и измзяьчзния бесподстилочного навоза, который показал, что суцествупциз технические средства не обеспечивают погрузку и изиельченио навозной кассы пониженной влаяшости в соответствии с исходны?« требованиями. .

Это обусловлено применением центробежных и шиеко-центро-бежных рабочих органов, плохо транспортирующих навозную массу пониженной влажности. Разрушение включений в указанных средствах, осуществляется лезвиями с острый углоы заточки, которые затупляются при погрузке 10...20 м® бесподстилочного навоза.

По результатам анализа патентно-информационного поиска проведена классификация рабочих органов, на основании которой, с учетом экономических и агротехнических, требований, выбрана конструктивно-технологическая схема насоса-погрузчика для осуществления процесса погрузки и иэыельчения бесподстилочного навоза в агрегаты для поверхностного и внутрипочвенного внесения.

Рис. I. Щнековый насос-погрузчик I - корпус; 2 - редуктор; 3 - основной шнек; 4 - напорный патрубок; 5 - измельчитель; 6 - предвключенный шнек; 7 - сетчатый заОор-ник ; 8 - регулировочные шайбы

При вращении шнеков 3 и 6 навоз поднимается вверх сначала предвключенный шнеком 3, а затем основным шнеком б. Дри этом зубья 5 улавливают в потоке примеси . и измельчают их при взаимодействии секций посредством насечки. Основным преимуществом насосов со встречным вращением шнаков является возможность передачи энергии с уменьшением потерь, связанных с закручиваниеы потока, неизбежных в одноступенчатых насосах, ступенчатое регулирование производительности.

В соответствии с выдвинутой гипотезой для достижения цели исследований было предусмотрено решить следухщие задачи:

- определить основные факторы и теоретические зависимости, ■V-. ©щадвлявцие оптимальные параметры и режимы работы шнекового на-

еоса-погрузчика;

- установить взаимосвязь между основными конструктивными и. тзхнодогическиии параметрами, влияющими на качественные и энер-

гетические показатели процесса, выполняемого насосом-погрузчиком;

- определить технико-экономическую эффективность выполняемого процесса погрузки бесподстилочного навоза.

Во второй главе Теоретический анализ процесса погрузки бесподстилочного навоза шнековыми насосами "изложены результаты аналитических исследований процесса течения жидкости в полостях насоса. Выявлена степень влияния различных факторов.на рабочую характеристику насоса-погрузчика. При решении указанных вопросов за основу было принято основное уравнение центробежных насосов -уравнение Эйлора. Для построения теоретической характеристики .насоса выведено уравнониэ, увяэывапцее теоретический налор с конструктивными параметрами и реюшяыи работы, а также поправочные -ЙОЭфрЯЦЙОНТМ. . .

Дя'9- éy^^íéM^tmópi'-imssoBÓro/tíacocB определялся налор, , создаваош1Й прэдс2лтс(!ГГ1г1 иоскошидгпнокаш!, При вращении шнеков в противоположных направлениях, второй ¿тек увеличивает напор жидкости, & также работает как спрямляющий аппарат. Кроме создания напора, лопасти второго шнека,' вращаясь в противоположную.сторону по отношению к лопастям первого шнека, выравнивают поток. Навоз превращается а однородную по фракционному составу кассу. Дня изучения процессов,.происходящих в полостях насоса при встречной врпцбнии стеков; рассмотрена методика построения плана скоростей.

Из плана скоростей (рис. 2а) для первого шнека видно несон-ппдмгио вокторя относительной скорости W,f с направлением лопасти АВ, что свидетельствует об отрыве потока от лопасти АВ. На рыходо из первого енока каблйдаятсяотклаканиавокторй абсолютной скорости С,г в сторону окружной скорости , что обус-■ лоплгжо налидаом закрутки. При анализе плана скоростей второго • стаи* установлено, что при условии отсутствия закрутки на входе, равенства.нули окружной составлящей вектора абсолютной скорости достигается или уноньзониаи окружной скорости до ЦТ/ или уменьшение« угла наклона лопастей, до {*>1г , Кроме создания напора лопасти насоса, вращаясь с большой скоростьd, измельчают примеси навоза, улучшал его.однородность и условия транспортирования. Поскольку в Macoca нот направляющего аппарата и отсутствует за-; крутка на входе, уравнение для инокового насоса было записано в •виде:.V-v'V. ':-"-■•■

ь

Н ~-д С(2Ц2

а)

иг1*-и„

В

иаЩ, ^ С,1=^8

у»

рических слоев

б

Рис. 2. Планы скоростей шнекового насоса-погрузчика встречного вращения а - предвключенный шнек; б - основной шнек

Составляющая скорости Си- переменная величина, исходя из чего зависимость (I) используем для записи напора цилиндрического слоя, сравнивая поток и мощность как интеграл мощностей элементарных цилинд-

уан^Х/нба

(2)

" С использованием положений механики вычислено значение компонента абсолютной скорости Сиг и и учтено, что С/ = Я о,1 . . После интегрирования зависимости (2) было получено уравнение теоретического напора

,м_ У (Пг+Ггг) 20 "

Н" 2д (й)

Э (г, - %гР

(3)

где' (х) - угловая скорость, 1/с; 0 - радиус шнека, м; -радиус втулки, м; О - производительность, ы^/с; $ - шаг шнеков, м; § - ускорение свободного падения, м/с?.

В момент • перехода массы на основной шнек уменьшается скорость массы эа счет торможения. Происходит превращение кинетической анергии лотока в потенциальную энергии давления. Напор, развиваемый насосом, будет равэн сумме напоров, создаваемых дредвключеннш и основным шнеками.

Когда расход насоса равен нулю, энергия расходуется на трение о стенки насоса, которое пропорционально квадрату угловой

скорости. При перекачивании жидкости-в насосе расходуется энергия и на трэниа о лопасти. Напор насоса с учетом потерь на местное сопротивление был записан в виде

Нн^2Н ~Аг,гы-даг (4)

где Л и 8 - экспериментальные коэффициенты, учитывающие потери энергии на трениа соответственно: о стенки насоса ( А ■ 0,08...0.13); о лопасти насоса ( В • 0,10...О,30). Коэффициенты Л и б изменяются в соответствии с расходом насоса, но при постоянной частота вращения, изменяются незначительно.

Натеыатическая модель технологического процосса измельчения вклпчаний бесподстилочного навоза

Применение нормального резания с двухопоркым подпором при измельчении вклвчаний навоза обусловлено следующим: а - ножи работают в абразивной средо; б - в процесса измельчаются одиночные стебли; г - наделение примесей из навоза происходит посредством торцевой насечки ножей,

, Дяя определения потребляемой мощности'используем рациональную формулу ахпдецика В.П.Горлчкиня; ;■■'•;

N - N,'N¡+N1 , (5)

где N1 - модность на ■ вращение измельчителя; N2 - мощность на резание примесей;- мощность на перекачивание навоза.

Исходя, из состанлящих потребляемой моп^ости насоса-погрузчика при перекачивании бесподстилочного навоза, было подучено

увр^ч ^Удон/юоог! с

где . Ср »1,25 коэффициент, а&вйсйциЙ от отношения длины лопасти к аирнне: . . ■ ' " I - число пар" ножей; . "^Д ■¡•л - лобовая площадь поаердаости ножей».м; • Г| - диаметр шнека, м; . - . . _ -Д П - частота вращения внека, с"1; • ;

У - удельный вес, Н/м*3; С<р - предел прочности включений, Па; б - производительность, м^/ч; £ - модуль упругости, Па; Р - плотность включений, кг/м^.

В третьей главе "Программа и методика экспериментальных: исследований" изложена программа исследований и методы их решения, описаны лабораторные и макетные образцы насосов-погрузчиков, измерительно-регистрирующая аппаратура, описаны измеряемые.параметры и приборы, указана точность измерений и методы обработки экспериментальных исследований. Программой и поставленными задачами экспериментальных исследований предусматривалось:

- исследовать физико-механические свойства и фракционный состав включений бесподстилочного навоза;

- определить оптимальные параметры и режимы работы насоса-погрузчика;

- установить влияние основных конструктивных и технологических параметров на энергетические и качественные показатели насоса-погрузчика.

Эксперименты проводили по стандартному четцрохфакторному плану Бокса , Перед каждой серией экспериментов проводились дробные опыты, статистическая обработка которых дозволила определить точность измерений, а также достаточное количество повточностей.

Полученные результаты обрабатывались вероятностно-статистическими методами с помощь» ЗШ, что позволило получить математические модели рабочего процесса в ввде полиномов второго порядка, представляющих собой уравнения, связывающие параметры оптимизации с действующими факторами.

Исследование физико-механических свойств включений бесподстилочного навоза проводилось на стендах кафедры сопротивления материалов УСХА., где использовались специально разработанные методики, по которым оценивалась прочность включений, намокших в навозе на протяжении трех месяцев. Исследовались стебли кукурузы и пшеницы.

Упрощенный метод расчета геометрических параметров зубьев измельчающего аппарата (высоты и ширины зубьев, количества насечек на торцевой поверхности насоса-погрузчика) проводился по методике, разработанной на основе динамики движения материальной

• и

частицы на шероховатой поверхности при ее смывании вязкой редкостью.

В четвертой главе "Результаты и анализ экспериментальных исследований" представлены результаты экспериментальной проверки и сопоставление ее результатов с данными теоретических исследований, а также результаты исследований по определению оптимальных параметров и режимов работы насоса-погрузчика. Определены энергетические и качественные показатели процесса погрузки бесподстилочного навоза в агрегаты.

Исследование влияния переменных факторов на качественные и энергетические показатели процесса насоса-погрузчика показали, что потребляемая мощность, производительность и напор увеличивается при повышении частоты вращения, шага шнеков и снижении влажности перекачиваемой массы.

Определение оптимальных конструктивно-технологических параметров насоса-погрузчика бесподстилочного навоза проводилось с применением метода математического планирования экспериментов. Критерием оптимизации приняты удельные затраты мощности и средневзвешенная длина включений после измельчения. По результатам предварительно проведенных опытов в качестве переменных были выбраны следующие факторы: X, - частота вращения шнеков (П)',-Хг~ шаг шнеков ( 5 ); Х3- влажность навоза { М ); - сщрина лезвий С Ь ) табл. I.

Таблица I

Уровни факторов и интервал их варьирования

Переменные величины :Обоз-:наче- :шш • :Размер- шость • Значение величин .'Интервал по уровням :варьиро~ -I ! 0 : +1 :ишия * • »

Частота вращения П мин. А 600 1000 1440 400

Шаг шнеков б м 0,15 0,20 . 0,25 0,05

Влажность навоза ■ и % 89 93 97 4

Ширина лезвий ь м ■ 0,006 0,003 0,010 0,002

По этим четырем факторам был построен полный факторный эксперимент типа Вч. В результате обработки экспериментальных исследований на ЭВМ получена математическая модель удельной, энергоемкости

0,50 Х*+ 1.50X3-0,50X1 + 1.50x1-0,50x1' о,г$ 4 - (?)

о.&х.х^о.е-х^л +

и-модель средневзвешенной длины включений:

-5 99X^X^0,49 + хг,-

Шхг + 0,70х1 ч-иох'ч +о^бх.хг -0,5Х,ХЬ- . (8) . О.ЫХ^ +0,57ХгХу -.0,50ХгХч+0,гб'ХлХч.

Исследование адекватности моделей при уровне .значимости « 0,05 показало, что расчетное значение критерия Фишера для обеих моделей меньше табличного ,Р расч> (у, ) = 2,7 < 3,2; р р^^ С %) « 2,3 < 3,2, т.е! ыодели адекватны. Наименьшие значения удельной энергоемкости при диаметра шнека 0,26 и были > достигнуты при следующих значениях переменных: .

Х3=» V/ ... (89...92) [:ХЧ» Ь- (б-?) "

После подстановки этих значений в уравнение (4)был рассчитан теоретический напор*, полученные результаты сравнивались , с показателями экспзриментальныхисслздований. Из характеристики; насоса-погрузчика (рис. 3) видно. что значенияиопора, полученные экспершентаяькш цутш,на10...15 Й ниже расчзтаьк значений.

Цри частоте врацекия насоса-погрузчика 650 , 960 и 1440 минТ* . и шаге шнеков 0,15; 10,20 в 0,25 ы Вит получэныексперишнталь- ; ныв характеристики.С увеличением.частоте вращения более интенсивно вдет увеличение потребляемой иоарчости, - чем подачи и развиваемого капора. Цркснижекки влажности массы подача насосов ' резко снижается. С увеличением частоты вращения с '650 до _ '. 1440 мин,"1 происходит возрастание подачи с 0,04 до 0,08 м3/с . • Дри изменении шага. шеков от, 0,15 до 0,25 - и подача возрастает в . 2,5...3 раза.; V^'••'Х.'К^Ч'г-Л'"- ."•-

Результаты сравнения данных эксперимента с теоретическим расчетом цри измельчении включений зубчатым измельчителем наблвда- : лось увеличение часод'.ш 4б;:««£2')(* -'неодно-

родность включений по прочности а длине, а также нешсокоо качество изготовления измельчающего устройства.-

"Рис. 3. Характеристика насоса-погрузчика при $ » 0,20 м

П « 1000 мин.-1, W* 90,5 %

- расчетная линия О-Н

1Q 32

кВт V

6 гь

I, is

N н

&

0

J-

го У

/о 10

0,01

Для анализа расхода мощности насоса-погрузчи-0 ка при изменении шага № щнеков построены зкспери-и --ментальные графики. При

частоте вращения 650, 1000 и 1440 мин."1 затраты мощности составляют 6,8 и 10 кВт.

На рис. 4 приведен график расхода мощности для трех типоразмеров шнеков, из которого видно, что при изменении частоты вращения наблвдается пропорциональное увеличение потребляемой мощности. При частоте вращения 600 мин."* затраты мощности возрастают соответственно до 14;17и 19 кВт. С увеличением частоты вращения

до 1440 мин.""* 38,5 и 43 кВт.

затраты мощности возрастают, соответственно до 35,

К8т НО

130

N

го

to

/

f:,

4

Л г

1

€ 3 «Г (I t&rm' ДГ

Рис. 4. График расхода мощ-1 ности насоса-погрузчика при I изменении частоты вращения i при таге шнеков: j I - 0,15 м; 2 - 0,20 ы; 3 - 0,20 м; 3 - 0,25 и

j с;Цри рассмотрении урафи-! ков дифференцированного рас' хода мощности с изменением ' ; частоты вращения, шаго« шеков 1 0,20 и., набладавтоя резкий : подаем линий характеристики насоса-погрузчика,, что обьпч-

нявтся значительными гидравлическими потерями (рис. 5).

Рис. 5. График расхода мощности насоса-погрузчика при IV = 90

,9 = 0,20 м I - насос; 2 - основной шнек; 3 - предвключенный шнзк

Закономерности уве-личония расхода мощности сравниваемых насосов погрузчиков набледаются по ступеням и общим затратам мощности.

В пятой главе изложена црограыма производственных испытаний насоса-погрузчика, созданного по резудьтатам выполненных исследования. ' - •".••'

Производственная проверка цроводилась в совхозе-комбинате им. Ш съезда КПСС (г. Обухов), опытном хозяйство У11ШЭСХ "Ыа-рьяновка" и ВасильковскоЙ птицефабрике Киевской области, Яязрабо* танная ноыограша дозволяет правильно оцредеяить количество обслуживаемых агрегатов и, эффективно использовать насос-погрузчик .при вывозка бесшдстилочногонавоза на поля. .. ;■• ■

Приведены описания, технические характеристики и результаты сравнительных испытаний насосов-погрузчиков, созданных Запорожским КГИЩ совместно с УШИМЭСХ на базе.погрузшпш еидкого навоза ШЖ-250 с даековьм и центробежным колесом. При Порокачлвашш по-^ • мета влажностью 91,8 % насос-погрузчик конструкцвд ЖШЭСХ потребляет мощность 10,2...14,4кВт (0,Об...0,24 кВт.ч/у), а цэНтрОт бежный насос конструкцииШШ,;- сс»отадтст1йШ1о 23,7*..24,7.кВт СО,20...0,41 кВт.ч/т). Насос-йогрузчйк в ^тробвюи«.рабоч^ш органом имеет удельный расход энергии в 1,8 раза больше шнокового цри равных условиях работы. •

Результаты технико-экономического анализа свидетельствуют о целесообразности применения шокового насоса-погрузчика для перекачивания аолужедкого навоза с измельчением включений при погруз-: ке его в агрегаты дяяю^адоадшюго.'^ при ,

возделывании проташх куямде, на лугах «пастбищах*

Установлено, что применение насоса-погрузчика позволяет снизить затраты труда в среднем на 42 уменьшить эксплуатационные и приведенные затраты соответственно на 12 % и 16 %. Годовой экономический эффект составляет 1836 рубля на один насос-погрузчик.,

осн овные швода

1. Выполнение процесса погрузки с использованием насоса-погрузчика со встречным вращением шнековых рабочих органов в Сравнении с использованием серийных технических средств обеспечивают повышение качества приготовления бесподстилочного навоза, влажностью 88...92 %, что характеризузтся увеличением содержания частиц размером 10...15 мы до 85...90 а также возрастание производительности на 30...40 % при влажности 89 % за счет более высокой надежности технологического процесса и уменьшения времени их загрузки на 3...5 минут.

2. Как следует из анализа полученных характеристик насоса-погрузчика 0~Н ("производительность - напор"), с увеличением частоты вращения от 10,8 до 24 происходит возрастание подачи с 0,04 до 0,08 и3 с-*-. При изменении шага шнеков от 0,15 до 0,25 м подача возрастает з 2,5...3 раза. С уменьшением влажности массы (от 98 до 88 %) подача снижается с 0,08 до 0,02 м® на всех режимах работы. Оборудование насоса-погрузчика измельчающим устройством уменьшает его подачу не более чем на 10..,15 %, против 30...40 % (для центробежных и фекальных насосов).

3. Математическая модель работы шнекового насоса-погрузчика в виде уравнения напора (4 ) и полученных экспериментальным путам поправочных коэффициентов, взаимоувязывающая физино-мэхани-ческие характеристики навозной массы, кинематические (частоту вращения, влажность навозной массы) и основные конструктивны®, (шаг шнеков, радиус пнека, радиус втулки, количество витков) параметры позволяет построить напорные характеристики технических средств этого назначения э широком диапазоне их использования.

4. Степень измельчения включений бесподстилочного.навоза обеспечивается предлагаемым зубчатым измельчителем и обуславливается процентным составом включений» влажностью шссы и ».существенной степени зависит от производительности«. При узтчыш. адм?-дости включений степень измельчения улучшается. Н&ибодаэ шгтйздь» ное измельчение (содержание частиц 10..«15 ни да менее 95 %} <гбес~

печивается при частоте вращения 16,66.,.24,00 с и концентрации примесей не вьяхе 2.. »3 %.

5. Существенное влияние на энергетические затраты оказывает частота вращения и шаг шнеков. При перекачивании бесподстилочного навоза, влажностью 91,5 % с изменением частоты вращения с .10,8 до 24,0 расхода мощности увеличивается с ТО до 42 кВт. С увеличением шага шнеков от 0,15 до 0,25 м и изменением частоты вращения от 10,6 до 24,0 расход.мощности увеличивается соответственно от 7 до 37 кВт и от 10 до 43 кВт. Влажность массы не оказывает существенного влияния на расход мощности насоса-погрузчика. .

6. Результаты исследований позволяют установить оптимальные параметры и режимы работы насоса-погрузчика: диаметр шнзка -0,26 и, шаг внеков - 0,20 м, диаметр втулки.0,03 ы, ширина зубьев измельчителя 0,008 м, частота вращения - 16,66 с , при которых насос-погрузчик обеспечивает,производительность и степень измельчания включений в соответствии с исходными требоваиияши

7. Цри осуществлении технологических схом погрузки баспод-стилочного навоза, использование плавающего насоса-погрузчика с мешалкой в сочетании с другим способами, обеспечивает погрузку бесподстилочного навоза влажностью 88...92 %, перемввивание массы и выгрузку 85...90 $ объема навозохранилищ.

8. Внедрение скакового насоса-погрузчика на аивотноводчэс-ких комплексах для рогрузки басподстилочного навоза с сравнении с насосом НЕН-200А позволяет довести степень сняганяд оатрат . труда цри погрузка до '41 Родосой оконошииский вффокт от использования одного насоса-погрузчика составляет 'по расчэтеа 1836 рублей. ^

Основные положения диссертации опубликованы последующих рат ботах. ' ■ "• ; >

I. Шаблий Н.Е,, Шшйшсович.А.Й. Насос-извзльчитель жидкого навоза со встречным вращением шопов. Тез.. докладов иаучно-лрак-тической конфарашцда. Совершнствовашю-зональных систем ыашш и пути повышения производительности труда в сельском хозяйстве. К.: .УНЩЭСХ,.1934. - С. 18-19. .. v ■

. . 2. Высовень B.B. , Линшш Н.К. , Ефимэнко М.К. , Шаблий Н.Е. :: Средства механизации для применения полужидких органических удобрений. Тез.. докладов советско-чохословацкого научно-произвол ственного симпозиума. Кадрологическиваспокты проьшешекного ки-

вотноводства. Ужгород, 1985. - С. 10.

3. Шнековый насос-измельчитель бесподстилочного навоза. -Перечень рационализаторских предложений и прогрессивных технологических решений для внедрения в с.-х. производство. К.: УкрНИШГИ,. 1986. - С. 5.

4. Шаблий Н.Е. Результаты экспериментальных исследований работы тнекового насоса при перекачивании ясидкого навоза. -Вестник сельскохозяйственной науки, 1985, № 7. - С. 68-70 (на . укр. языке).

5. ШаблиЙ Н.Е. Влияние конструктивных параметров на технико-экономические показатели насосов со встречным вращением шнеков. Тез. докладов республиканской научно-технической конференции. Проблемы конструирования и технологии производства сельскохозяйственных машин. Кировоград, 1986. - С. 18.

6. Шаблий Н.Е., Пиншшешч А.Ф., Клименко И.П. Шнековый насос-измельчитель бесподстилочного навоза. Механизация сельского хозяйства, 1986, !? 9. - С. 22.(на укр. языке).

7. йкодкин И.И., Линник H.H., Шаблий Н.Е. Шнековый насос-измельчитель бесподстилочного, навоза. - Информационный листок, 1986, $ 66-02IE. - 3 с.

8. A.c. I2I6435 (СССР). Шнековый насос ШаблиЙ Н.Е., Пинишке-вич АЛ., Донец С.М. и др.). Оцубл. в В.И., 1986, № 9.

9. A.c. 1270419 (СССР). Шнековый насос для перекачивания жидкого навоза Шаблий Н.Е., Шнодкин И.И., Линник. H.H. и др.). Опубл. в Б.И., 1936, № 42.

10. A.c. I325I98 (СССР),.Шнековый насос-измельчитель (Шаблий Н.Е., Донец С.М., Линник H.H. и др.). Опубл. в Б.И., 1987, № 27. .

11. A.c. I4I3277 (СССР). Шнековый насос-измельчитель (Шаблий Н.Е., Шкодкин И.И., Линник Н.К. и др.). Опубл. в Б.И., 1988, № 28.

12. Разработать поточнш технологии и обосновать комплексы высокопроизводительных машин и оборудования дня уборки навоза, приготовления и внесения органических удобрений, оббсазчиваго/ог эффективное их использование и защиту окружающей среды от загряз-, нения. Научный отчет 1985 г.. Депонирован во ЩГЩ, регистр.

№ 8II05474. ' ■

13. Линник Н.К., Шаблий Н.Е. Насос-погрузчик. Агропроы Украины. 1990, №5, - С. 50-51 (на укр. языке).