автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности применения химических мелиоратов путем разработки штанговых распределителей в высокопроизводительным машинам типа МХА-7

АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ б О Л МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

! 1ПГ"

УДК 631.333.52:631.821.1

ЮРКЕВИЧ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ МЕЛИОРАНТОВ ПУТЕМ РАЗРАБОТКИ ШТАНГОВЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ К ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫМ МАШИНАМ ТИПА МХА-7

05.20.01 -.механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МИНСК - 1995

Работа выполнена в Белорусском научно-исследовательском институте механизации сельского хозяйства (БелНИИМСХ)

Научный руководитель:

доктор технических- наук, член-корреспондент Белорусской инженерной академии, старший научный сотрудник Степук Л.Я.

Официальные оппоненты: •

доктор технических наук, профессор, академик ААН РБ и РАСХН, заслуженный деятель науки и техники Республики Беларусь

Назаров С.И.

кандидат технических наук, старший научный сотруднш Бобровник А.И.

Оппонирующая организация - Белорусский НИИ почвоведения и

агрохимии

Защита состоится "Я?" июня 1995 г. в ч. на заседании совета по защите диссертаций Д 020.46.01 в Белорусском научно-исследовательском институте механизации сельского хозяйства по адресу:

220610, г. Минск, ул. Кнорина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БелНИИМСХ.

•Автореферат? разослан ' "53 " мая 1ЭЭ5 года

Ученый секретарь совета

по защите диссертаций ,г О и-и- Пиуновский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тет. Низкое естественное плодородие кислых почв приводит к резкому снижению продуктивности всех сельхозугодий и в первую очередь, пахотных земель, низкой окупаемости применяемых минеральных удобрений. В этой связи, в республике ставилась задача к 1995 году в основном оптимизировать реакцию почвенной средн. ликвидировать первую и вторую группы кислотности с тем. чтобы средневзвешенная величина рН достигала 5. 95.,

Основным мелиорантом б Республике Беларусь является пылевидная доломитовая мука Витебского производственного объединения "Д<г ломит".

fío расчетам БелНИИПА на период 1991-1995 гг необходимо еле-годно вносить 1.9 млн.т доломитовой муки на площади - 1.0. ..1.05 млн. га: в 1996-2000 гг - по 4.6 млн.т. а в 2000-2005 гг - по 4.1 млн. т.

Основными машинами для ее внесения являются автомобильный разбрасыватель АРУП-8 и тракторный РУП-8. Однако качество известкования этими' машинами ;:<э удовлетворяет существующим требованиям.. Так, по данным государственных испытаний этих машин Западной, Центральной и Прибалтийской машиноиспытательных станций, неравномерность распределения по' ширине разбрасывателя составляла 30, G.. .56.5%, jiTo-еущесгвеК'Ю выше допустимой - 25%. Неравномерность распределения пылевидных известковых^ материалов вдоль прохода разбрасывателей достигает 4-,"? а. более. В действительности Kapj тина в г.ределах поля еще-хуже, так как из-за отсутствия маркеров не соблюдаются расстояния между смежными проходамй^^

В процессе'испытаний, в частности, на ЦентральМрй%МЦС в 1979 г при заданной 12 м, средняя Фактическая ширина захвата РУП-8„составляла 14 07 м со средкеквадратическим отклонением 0,97, м. В результате, действительная неравномерность внесения мелиорантов раз-' ко возрастает по сравнению с расчетной,' доходя до 80% и болёе.

С другой стороны, но причине занятости полей в оптимальные для известкования сроки,- и низкой проходимости существующих майик,; что не позволяет наращивать объемы известкования кислых почв в ранне&есанний и осенний периоды, в республике растет количество переи'зцесткоранннх и кислых почв.

Обеспеченность республики складами химмнлиорантов составляв' немногим более 30 %. По этой причине последние хранятся нередко i отвалах и под навесами. При этом физико-механические свойства и: изменяются. Из-за чего пневматические машины становятся неработоспособными.

С целью повышения качества распределения пылевидных мелиорни тов в 60-тые годы НИКТИМ сельхозмлш (г.Запорожье) и ЦНИИМ'м:; (Г.МинсК) создали ряд штанговых машин (РУП-14, РУП-10, АВГЬ:О РУП-ЗШ) для внесения пылевидных химмелиорант'оз. Но поскольку не* они являются пневматическими, а поэтому работоспособны только н; качественном материале, дальше опытных образцов эти машины не поили. '

Учитывая, что объемы производства всех видов ' минеральны: удобрений в последние годы существенно снизились, а их ctohmoi:?i резко возросла, ставится задача максимально повысить эффективносп их применения за счет совершенствования существующей и разработга новой техники для их внесения.

Принимая во внимание то, чго в республике имеются в наличш около 300 самоходных,- высокопроходимых машин химизации МХА-7, целесообразно разработать к ним механические штанговые рабочие органы, как сменное оборудование!. Зто позволит выполнять практически ■круглогодичное мелиорирование кислых.поче с высоким качеством работ, не предъявляя жестких требований к качеству химических мелио рантов, а также значительно снизить их потери, -до минимума сни;;ш пыление и. вынос ветром за пределы-обрабатываемого поля.

Разработкой механических штанговых распределяющих устройот! занимались И.С.Нагорский. Л.Я.Степук, К.В.Румянцев.' А.А.Гордино-кий. E.H.Нихасенок и-другие ученые. По результатам их исследованга создан штанговый подкормщик РШУ-12, . сменные штанговые рабочие органы к машине СТТ-10, МВУ-8, универсальные машины дня внесенш удобрений МУП-ß и МУГЫ2. Однако существенные отличия физико-механических свойств пчлевидкых известковых материалов от минеральны; удобрений, а также оригинальность базовой машины требуют гровеце-ния конструкционно-схемного обоснования штанговых распределителей, теоретических и 'экспериментальных исследований по обоснованию и: параметров. ' •'

.Работа выполняется в соответствии с подпрограммой "Механизация" Республиканской комплексной программы "Агрокомплекс" н;

1991-1995 ГГ.

Цель работи -- повысить эффективность применения пылевидных химических мелиорантов путем разработки штанговых распределителей к высокопроизводительным машинам типа МХА--7.

'Задами исследовании - изыскать принципиальную схему штангоко,-го распределявшего устройства, провести экспериментально-теоретические исследования по <^основанию основных конструктивных и режимных параметров. разработать методику их расчета, разработать комплект конструкторской документации длл изготовления экспериментальных образцов штанговых раосчих органов, изготовить и смонтировать их на машине МХЛ-7, провести хозяйственные испытания машиниС выполнить сравнительный техннко-экономичеокий анализ новой и существующих машин для транспортировки и внесения химических мелиорантов, определить направления дальнейшего совершенствования машн для внесения удобрений.

Научная новизна полученных результатов заключается в тем, что впервые получены экспериментально-аналитические зависимости для расчета основных параметров и режимов работы штангового .распределителя пылевидных хпмнелкерантов с замкнутым спиральным транспортирующим рабочим органом. Норизна технического решения исследуемого объекта подтверждена авторским свидетельством на изобретение N 1570043 "Машина для внесения минеральных удобрений".

Практическая значимость -полученных результат«. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработана методика расчета кон /грукционно-технических параметров1 штанговог^ распределителя пылевидных известковых материалов о замкнутым спиральным транспортирующим рабочим органом,., как сменно го оборудования к самоходной машине химизации МХА-7;, Данная методика может быть применена также при создании новых штанговых мааин для внесения минеральных удобрений. микроудоОрекий и машин для пЪг сева зерновых культур и трав.

Разработана конструкторская документация, изготовлен ментальный образец штанговой машины МХА-7. проведены хозяйствёшие испытания ее в условиях Нружанского района.

Экономическая значимость получёнтх результатов. Машину МХЛ-7. оборудованная штанговыми распределителями, в сравнении. 'С базовым вариантом Т-150К + РУП-8 обеспечивает повышение-производительности на 2.52 га/час. снижение.расхода топлива на 0,36 kv/Рщ

материалоемкости - на 0.34 кг/га и совокупных энергозатрат на 4(1.;: МДж/га.

Основные положения диссертации, виносимые на защиту: - спосск: распределения пылевидных химмелиорантов. базирующийся на использовании замкнутого трубчатого контура с высевными отверстиями, выполненными как в подающей, так н в возвратной ветви, внутри которого помещен бесконечный, линейнодвигающийся. спиральный рабочий орган, обеспечивающий равномерное распределение их по поверхности поля;

- математические зависимости основных показателей функционирования штангового распределителя от его параметров;

- методика расчета основных конструктивных и режимных параметров штанговых распределителей пылевидных мелиорантов, как сменного оборудования к машине химизации МХА-7;

- новое техническое решение процесса равномерного внесения химических мелиорантов не только со стандартными, но и с ухудшенными физико-механическими свойствами, созданное по результатам научных исследований и защищенное авторским свидетельством на изобретение N..1570043.

Личный вклаЭ соискателя. Из совместных публикаций с другими авторами в диссертацию включены материалы, полученные соискателе), лично.

Апробация результатов Эиссертации. Положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-практических конференциях б институте химической мелиорации почв (Санкт-Петербург. 1993 г), БАТУ (Минск, 1993 Г).

Опубликованность результатов. По результатам выполненных исследований опубликована одна монография (97 е.), две статьи (15 с. машинописи) сданы в печать. (Сборник научных трудов РелНИИМСХ "Механизация и электрификация сельского хозяйства" N 35, 1995 г).

Структура и объел* еиссертации. Диссертация изложена на 114 страницах. Состоит и: введения, общей характеристики работы, четырех глав, общих выводов, списка используемой литературы ( 53 наименований) . Содержит 32 рисунка и 12 таблиц.

Основное содержание

Во введении отражена актуальность темы, сформированы основны*

положения диссертации, выносимые на защиту.

В первой главе "Состояние механизации внесения химических мелиорантов" дан анализ физико-механических свойств химических мели-орантоЕ. используемых в Республике Беларусь для выполнения работ по химической мелиорации почв. Основным химическим мелиорантом является доломитовая мука Витебского ПО "Доломит". Параметрами, регламентируемыми ГОСТ 14050-78, являются влажность химмелиоранта, которая не должна превышать 1.5~Л и размер частиц, который не должен превышать 3 мм.

Проанализированы требования к процессу известкования почвой машинам для его осуществления. Установлено, что при обеспеченности республики складами пылевидных удобрений на 30 % , значительная часть химических мелиорантов хранится в отвалах под открытым небом. В результате такого хранения свойства их ухудшаются, что делает пневматические машины неработоспособными на таком материале.

Дан подробны!! анализ технологии и средств механизации внесения химических мелиорантов.

Основная технологическая схема внесения химических мелиор?!Н-гов в Республике Беларусь базир> .¡тся на комплексе пневматических сооружений и машин с использованием транспортировщиков АРУП-8 или разбрасывателей РУП-8 с тракторами Т-150К или К-700.

В нынешних условиях, характеризующихся ограниченностью материальных, энер.етических и других ресурсов, наиболее рациональным путем повышения эффективности химмелиорантов является разработка механических штанговых распределителей как сменного оборудовании к замоходиой, высокопроходимой машине химизации МХА-7. Это поболит выполнять практически круглогодичное мелиориро;,анйе кислых почп о зыгоким качеством работ, не предъявляя жестких требований к ка-1еству химических мелиорантов.

Во второй главе "Теоретические исследования штангового распределителя химических мелиорантов" определена конструктивная схема цангового распределителя химмелиорантов, выполненного в виде шмкнутого трубчатого кожуха 1. (рис. и внутри которого помещена гибкая бесконечная спираль 2. опирающаяся на закругления кожуха на идущий 3 и ведомый 4 шкивы со штифтовыми зацепами 5. В зоне шкива ! выполнено загрузочное окно 6. В трубчатом кожухе различаются две ттви: псдайщая 7 и возвратная 8. В подающей ветви выполнены с лп-юделенным шагом постоянно открытые отверстия 9, в возвратной - о

тем же шагом такие же отверстия 10. Причем отверстия в подающей ветви, если смотреть по ходу движения штанги ( по стрелке V). сдвинуты по отношению к отверстиям в возвратной 1/2 шага.

. ••Рис. 1 Схема работы распределяющего рабочего органа для химмелиорации

При вращении ведущего шкива спираль, проходя в зоне загрузочного окйа, захватывает подающий под действием сил гравитации материал и транспортирует его по трубчатому контуру. Проходя над отверстиями, материал высыпается. В подающей ветви высевается примерно 2/3 дозы, а через отверстия в возвратной ветви - 1/3. Невы-сеянные мелиоранты спиралью возвращаются к загрузочному окну, где штанга дозаполняется, и цикл повторяется.

Постоянно открытые отверстия, расположенные в подающей ветви через строго определенное расстояние, а в возвратной со сдвигом по отношению к первым, "позволяют повысить равномерность распределения мелиорантов по рабочей ширине захвата машины за счет того, что на каждой штанге имеется по два высеваемых потока удобрений (большой и малый) и- происходит двойное дозирование. Наложение двух потоков по 'Ходу движения штанги способствует более равномерному распределению материала по полю.

Выполнен расчет диаметра трубчатого контура распределителя и ,количества высевных отверстий.

Производительность штанги, как трубчатого спирального транспортера, /«'■ .

СУ^Т Ус У т, тг ,

где Бт - площадь поперечного сечения трубы; V,. - скорость перемещения спирали: К - насыпная плотность транспортируемого материала:

т2г - коэффициент, учитывающий полноту заполнения трубы мелиорантом в месте их забора; т?= —- - коэффициент отставания

скорости материала Ут от скорости спирали Ус; Бп - площадь поперечного сечения потока материала в месте его забора. ■ , - Для .равномерного высева мелиорантов'через все отверстия по длине штанги необходимо иметь-избыток удобрений, который возврапа-ется по обратной ветвп к загрузочной горловине.

Зная необходимую норму внесения мелиорантов Р и производительность машины \¥. можно записать

к О И ° (¡а , (2. 1)'

где к - коэффициент повышения производительности.

С учетом Бт = л г2 и И - Ь где г - внутренний радиус тру-/ бы; Ун - рабочая скорость машины; Ь - ширина-захвата штанга, из выражения (2.1) определяем необходимый радиус трубы

/ к О IV,

г - --- . <2.2)

Л Vc К т, Ь ■ _ . •

Коэффициенты, входящие в формулу (2.2). определяемые опытным путем, в первом приближении по результатам поисковых исследований имеют следующие значения: k-1.2...1.3: 0.8. ..1.0: -t2-»0,6.

Материал, перемещенный спиральной пружиной внутри трубы, проЧ ходя нал высевающими отверстиями, высыпается через них наружу "со скоростью, определяемой по известному выражению

Vg - Ц |/3.2gR - 5.65 Ц

где ц ■ - коэффициент истечения, зависящий от свойств дозируемого,

материала, определяется опытным путем.

Для хорошо сыпучих материалов, у которых угол естественного относа приближается к углу внутреннего трения, ф ^ ф, . киэффицшш

истечения ц = 0.8 - 0.38 tg ф . И = - - гидравлический радиус;

К

£,, - площадь выпускного отверстия; Ь0 - периметр выпускного от верстия. .

Зная скорость высыпания материала через отверстие, можно пп ределить производительность истечения.

& = ^о т в ■

где 50ТВ - площадь.выпускного отверстия.

Общая пропускная способность всех птверсгий в штанге

Ои = 50ТВ ■ Уе ■ у ■ Потв. (2.3)

где цотв количество дозирующих отверстий в штанге.

Если шаг между отверстиями принять с учетом обеспечения оп'.'п мальных условий питания растений равным V то количество отверсг,и на штанге с шириной захвата I. будет

I

1()Т8 = . •

п.

Обоснован шаг дозирующих отверстий в штанге и размер учетны площадок при исследовании штанги.

Исследован процесс загрузки спирального транспортирующего рн бочего органа.

Потенциальные возможности транспортера в значительной степей зависят от эффективности загрузки. Загрузка на линейном учасгк малоэффективна. Для уменьшения габаритных размеров штанги необхо димо обеспечить максимальную степень загрузки. Внутренний д^амет ■кожуха штанги должен превышать диаметр спирали ' на размер макс.и мальных, наиболее массовых включений (10-15 мм). Это исключай возможность заклинивания спирали.

Для определения типа загрузочного диска (гладкий или лопаот ной) в диссертации рассмотрено движение группы частиц по этим дис

<ам. Па основании этого рассмотрения построены^графики зависимости абсолютной у\ относительной скоростей от расстояния полачи мелио-эанта от оси диска и углов поворота диска.

V "Ь

з.о 2,5 10 15 <О йб

Л

\

Л п

——- 1----

¡рад. 5*0

т

560

т

о 0,050 ат 0.150 ?о ■ расстояние падащ им.

Рис.&Для гладкого доска

V

Я1с

2 /

Уем

поворота диска

гъ»

\

Л ----- к

град.

ЯО 360

т

о 0,050 от ат га Расстояние подачи, мм.

РиеЯ Мля/юпосгного диска.

Из приведенных графиков следует (рис.2, рис.3), что абсолют-1ая скорость частиц на лопастном диске при прочих равных условиях значительно выше абсолютной скорости частиц на гладком диске. На юпастном диске относительная скорость направлена радиально и частицы движутся перпендикулярно к оси спирали, а на гладком - вектор относительной скорости на 67,3° отклонен от радиального направле-сия против движения спирали. Для гладкого лиска вначале необходимо гогасчть составлявшую относительной скорости, а затеи разогнать их Ю окружной. Таким образом, использование лопастного диска пред-гочтителькее. Кроме того, радиальная составляющая относительной жорости на гладком диске в 1.2 - 1.8 раза меньше, чем на лопаст-юм.

При равном сечении потока поступление частиц прямо пропорции-шьно скорости. Поэтому лопастной диск при прочих равных условиях

обеспечивает загрузку в спираль большего количества мелиорантов что позволяет уменьшить габариты штанги.

Рассмотрено взаимодействие мелиоранта со спиралью, исполы.о вано влияние диафрагмирования высевных отверстий витками спирал! на величину расхода, а, следовательно, и на качество внесения.,

В третьей главе "Экспериментальна исследования штанговой распределителя" проведены поисковые исследования параметров штнн' гового распределителя.

Для изучения'влияния'параметров штангового рабочего органа н; максимальную транспортирующую способность использовалась устанпв ка. представляющая собой(«имитирующий трубу штанги (75 х 2), о':к рытый сверху желоб длиной 500 мм, заглушённый с тыльной стороны. . частично - с лицевой, в который помещалась спираль. Для иммитаии полного заполнения в установку засыпалась стандартная доломитов мука. Спираль перемещалась со скоростью 3 м/с с десятикратной пив торностыо. Высыпавшаяся порция материалов взвешивалась, определи лось среднее количество за все \0 повторностей. Результаты привн дены в табл. 1.

На основании полученных данных найдена закономерность:

п = / ¿1 ^ • * А = <*з <" :

где Р^сЦ./^и Б, соответственно величина порции высева, диамат спирали, диаметр проволоки и шаг одной спирали; pj.dj.Aj и 5, - т же для другой.

Для каждого диаметра трубы штанги, постоянной скорости спира ли для одного и того же материала максимальный вынос равен

где к - постоянный коэффициент (средняя величина 45 при коэффици ентё вариации 4 %). .,■ Максимальная транспортирующая способность .штанги при отсугп твии мелиоранта равна

Таблица 1

Результаты испытаний различных спиралей штанги

Обозначение спирали Наружный диаметр (1 Диаметр проволоки Шаг спирали. Б Режим. ?-1. й = 0.06. ~ затопление полное Режим Р-2. частичное Л = 0.04. затопление

Вынос Среднеквадратическое отклонение Коэффициент ■к Вынос Среднеквадратическое отклонение Коэффициент К

м

* » кг • КГ

С-1 0. 044' 0.007 0 038 0. 830 0.040 43.95 0.523 0 ОБЗ 27.69

С-2 0.048 0.006 0. 033 0. 956 0.057 45.71 0.464 0 082 22.67

, с-з- ' 0. 048 0.0045 0. 033 0. 845 0. 054 47.67 0.397 0 033 22.40

С-4 ' С. 063' 0.С08 0. 050 1. 161 0.085 42.68 0.464 0 050 17.06

С-5 0. 062 0.008 0. 061 0. 974 0.072 43.38- 0.435 0 045 19.38

С-5 0,062 0.007 ' 0. 059 0. 959 0. 061 44.91 0.422 0 075 - 19.76

С-7 0.062 0.007 0. 043 1. 091 0.110 45. ОВ - 0.483 Г, и 073 20.40

Среднее значение 45.0 21.3 "

Среднеквадратическое отклонение 1.8 5 3.4

Коэффициент вариации" . . 15.8 %

Q = Е VM d /- .

S

где £ - экспериментальный коэффициент, VM - скорость движения мелиоранта.

В диссертации дано подробное описание экспериментальной ycv-'i новки, представляющей-собой штанговый рабочий орган с шириной зпх вата 6 м. На экспериментальной установке имелась возможность изменить форму, количество, шаг высевных отверстий, скорость движени: спирали. При этом замерялась производительность штанги, расход через отверстия различной формы и размерор, потребляемая мощность.

отработка конструктивных решений штанги велась на специально! машинной установке. В качестве базы использовался кузов машпш МХА-7, установленный на той же высоте, что и при работе в поле . вместо центробежных дисков на кузове закреплена рама с левой i правой штангами. Общая ширина захвата каждой штанги 3 м.

Штанга изготовлена из трубы 75 х 2. Для уменьшения габщтпи по ширине в транспортном положении штанга имеет возможность пер" ламываться на 90" вверх с помощь» гидроцилнндра. Внутри штанги установлена замкнутая спираль, изготовленная из пружинной проволок! по ГОСТ 9389-75 диаметром 6 мм. Наружный диаметр спирали 48 мм, шаг 33 м. Расстояние между осями тру§^370 мм. Транспортер кузни; приводился в движение электродвигателем, для привода гидромотор; штанги использовался насос НШ-32У. Ведущий шкив вращался со сг.о ростыи ПО об/мин, скорость движения спирали составляла 3.14 м/с.

В результате экспериментальных исследований определена факги ческая производительность штангового рабочего органа, которая составила 5.6 кг/с (при теоретической 6.4 кг/с). Фактический расхо. аоставил 88 % от теоретического, что объясняется неполным заполни нием возможного объема.

Экспериментальная зависимость высева из дозирующего отверсти: штанги от его диаметра и скорости движения спирали апроксимирован уравнением р = 6.5 йд -22.7 V * 7.

В.четвертой главе "Реализация и экономическая эффективное, результатов исследований" приведено общее'устройство и работа ма шины МХА-7, оборудованной штанговым распределителем.

Проведены хозяйственные испытания машины на базе Пружанског

i/o "Сельхозхимия". Получены следующие результаты:

Производительность за 1 час основного времени, га/ч 8.5; Неравномерность внесения,%:

на рабочей ширине захвата 14.2

по ходу движения машины 10. 0;

Отклонение от установленной дозы внесения,% 10.0;

Коэффициент использования эксплуатационного времени 0.4;

Коэффициент готовности _ . 0.98.

Определена экономическая эффективность машины МХА-7, оборудо-¡анной штанговыми распределителями.

Проведен сравнительный анализ экономической эффективности федлагаемой разработки в сравнении с базовым вариантом (табл. ;:).

Таблица 2

Экономическая эффективность разработки

Показатели Базовый Новый -Улучшение

вариант вариант показателя

Состав агрегата Т-151К + РУП-8 Урал-5557

+ МХА-7

1роизводительность, га/ч 5.98 8.50 + 2.-52

3асход топлива, кг/га 2.47 2. И - 0.36

Датериалоемкость, кг/га 0. 51 0.17 - 0.34

1риведенные затраты 1.64

(в ценах 1991 г.), руб/га 3. 0 - 1.36

Совокупные энергозатраты.

ВДж/га 171,. 4 131.2 - 40.2

Дано обоснование исследований по совершенствованию технологии 1 средств внесения удобрений.

ОСНОВНЬЕ ВЫВОДЫ

1. Учитывая занятость полей в оптимальные для известкования точв сроки, а также большие плановые объемы проведения' этих- работ.

качественное и количественное несоответствие всей инфраструктуры этим объемам, единственным направлением повышения эффективности применения химических мелиорантов является переход практически на круглогодовое их внесение. Для круглогодового внесения химических мелиорантов основной машиной должна быть самоходная, высокопроходимая машина химизации МХА-7, оборудованная, сменными 'штангоыш распределителями механического типа.

2. В результате поисковых исследований вьйрана рациональная схема механического штангового распределителя, который представляет собой замкнутый трубчатый контур, внутри которого помеиен транспортирующий линейнодвижущийся спиральный орган, а в контуре, как в подающей его ветви, так и в возвратно;'} выполнены дозируюше отверстия, причем последние смещены в подающей ветви относительно возвратной на 1/2 шага (Авторское свидетельство II 1570043).

3. Экспериментально-теоретическими исследованиями обоснованы рациональные параметры распределителя: внутренний диаметр трубчатого контура 70 мм. наружный диаметр спирали 48...50 мм. диаметр проволоки спирали 7 мм. шаг спирали 30...35 мм. скорость спирали 2,5.. .3.5 м/с. диаметр дозирующих отверстии 35 мм, длина одной штанги 3 м. Предложена формула (2.2) для определения диаметра трубчатого контура распределителя с учетом технологических параметров машины.

На основании анализа результатов агрохимических исследований зон питания основных сельскохозяйственных культур в различные фазы вегетации обоснован шаг дозирующих отверстий равный 250 мм.

'Из условия максимального заполнения спирали обоснована конструкция ведущего иш>ва. обязательным элементом -которого являются радиальные Лопатки в количестве не менее четырех.

4. В результате исследования взаимодействия битков спирали с пылевидной доломитовой мукой установлено, что при коэффициенте .'¡а-полнения спирали в месте ее загрузки меньшем 1 последняя перемеца-ет основной объем материала по трубчатому контуру не сплошным волочением, а.пробкообразно. Причем, чем меньше коэффициент заполнит ния, тем количество и длина движущихся "пробок" меньше.

' . Эта особенность работы спирального рабочего оргаьа позволила отказаться от регулирования . расхода через дозирующие отверстия, .что существенно упрощает устройство распределителя. Регулирование .расхода осуществляется дозирующей заслонкой машины МХА-7 централи-

шанно.

5. На основании проведенных исследований разработаны экспери-штальные штанговые распределители химмелиорант< к самоходной шине химизации МХА-7 и проведены хозяйственные испытания. При гом получены следующие результаты: производительность машины за 1 ю основного времени 8.5 га/ч; диапазон регулированця доз 3,5...6 'ч. неравномерность внесения на рабочей ширине захвата 14.2 %, по-5ду .движения машины - ± Ю.ХЗ %, отклонение от установленной дозы «сепия ± 10. О %.

6. Использование машины позволит в целом по республике ежо-здно экономить (при площади известкования 1,87 млн. га) около ',.,5 пн.руб приведенных затрат (в ценах 1991 г), 673 тонны автотрано-эртного топлива. -636 тонн металла, 75 млн. МДж совокупных затрат.

7. С целью дальнейшего повышения эффективности применения нмических мелиорантов необходима разработка технологий и средств вханизации. обеспечивающих выравнивание кислотности почвы путем омпенсационного внесения известковых материалов в зависимости от е фактического значения на каждом конкретном участке ноля.

' По теме диссертации автором опубликованы следующие работы:

1. Теория и расчет штанговых рабочих органов с замкнутым ранспортером для внесения химических мелиорантов / Соавторы Сте-укЛ.Я., Румянцев И.О. НПО'"Белсельхозмеханизация". Минск; 1993 .. С. 99.

2. Обоснование параметров штангового рабочего органа для вне-ения химмелиорантов с замкнутым спиральным транспортером / Сонв-оры СтепукЛ.Я., Румянцев к?. 0., в печати. С. 6.

3. Обоснование распределения удобрений штангами с дискретным ысевом / Соавторы Степук.Л.Я., Румянцев И.О.. в печати, С.9.

РЕЗЮМЕ

ЮРКЕВИ'1 АЛЕКСАНДР И0ЛП0КИЧ

"Повышение эффективное I и применения химических мелиорантов путем разработки штанговых распределителей к высокопроизводительным машинам типа МХА-7"

Ключевые слова: эффективность применения, химические мелио ракты, штанговый распределитель.

Обьект исследования - штанговый распределитель со спиральны! замкнутым транспортирующим рабочим органом для внесения химически: мелиорантов.

Цель работы - повышение угМективнасти применения химически: мелиорантов путем разработки штанговых распределителей к высокой ронзводительным машинам типа МХА

Метод исследований и аппаратура. Исследования проводились ка! в лабораторных, так и в производственных условиях на специальн« разработанных установках и стендах. Теоретические исследования основаны на применении принципов н законов классической механики, .правил аналитической геометрии. диФФе(унциального и интегральной исчисления, математической статистики.

Подученные результаты н их иовизна. Разработана методика расчета конструкционно-режимных параметров шгангор-ого распределителе пылевидных известковых материалу а с замну шм еннряльныч транспортирующим рабочим органом к машине 1!лА 7 Новизна технического ре шения подтверждена авторским сци^егетствсн на изобретение > 1570043.

Степень использования, разработана, конструкторская документация. изготовлен экспериментальный образец спангогой машины МХЛ-7. проведены хозяйственные испытания.

Область применения, Разрабо-таМны* штанговым распределитель ь высокопроизводительным машинам типа МХА 7 может быть использовш для внесения стандартных пылевидных' материалов, так и мелиорантоЕ с ухудшенными физико-механическими свойствами в Республике Беларусь и за ее пределами.

РЭЗЮМЕ

ЮРКЕВ1Ч АЛЯКСАНДР 1ВАНАВ1Ч

"Павышэнне эффектыунасц! прынянення х1м1чных мел1ярантау шляхам распрацоук1 штангавых разыеркавальн1кау да высокавытворчых машын тыпу МХА-7"

Юпочавыя словы: эффектыунасць прымянення. х1м1чныя мел1яран-'ы. штангавы размеркавальн1к.

Аб' ект даследвання - штангавы размеркавальн1к са сп1ральным (амкненым транспарц1руючым рабочим органам для унясецр.я х1м1чних 1ел1ярантау.

Мэта працы - павышэнне эффектыунасЩ прымянення х1м!чных ме-;1ярантау шляхам распрацоук! штангавых размяркавальн1кау да выоо-:авытворчых машын тыпу МХА-7.

Метад даследванняу 1 апаратура. Даследванн! праводз1л1ся як у 1абараторных. так 1 у вытворчих умовах на спец1яльна распрацавашк ксперыментальних устаноуках 1 стэндах. Тэарэтычныя даследванн1 ;аснаваны на скарыстак!;1 прынцыпау 1 законау клас1чнай механ1к1, [рав1л анал1тычнай геаметры!, д1ферэнцыяльнага 1 1нтэгральнага нк-|1чэння. матэматычнай статыстык!.

Атрмманныя вын1к! 1 1х нав!зна. Распрацавана методика разл!ку :анструктыуна-рэжымных параметрау штангавага размеркавальн1ка пы-[ев1дных мел1ярантау з замкненным транспарц1руючым органам да ма-шы МХА-7. Нав1зна тэхн1чнага рашэння даследуемага аб- екта падц-;ержана аутарск1м пасведчаннем на вынаходства N 1570043.

Ступень выкармстання. Распрацавана канструктарская дакумента-¡ыя, зроблены эксперыментальны абразец штангавай машыны МХА-7, ;раведзенны гаспадарчыя вылрабаРанн!.

Вобласиь выкарыстання. Распрацаваны штангавы размеркавальн1к ;а высокавытворчых машын тыпу МХА-7 можа быць выкарыстан для уня-ення стандартных х1м1чных мел1ярантау, так 1 мел1ярантау з пагор-¡аным1 Ф1з1ка-механ1чным1 якасцям1 у Рэспубл1цы Беларусь 1 за яе ;ежам1.

CONCLUSION ALEXANDER I.YURKEVICH

"Improvement In the efficiency of application or chemical ni llorants by developing boom distributors for lilghly-effIclent. mat. hlnes of MXA-7 type.

Keywords: Efficiency of application, chemical mellorants, lit om distributor.

Investigation ob.lect: a boom distributor with a spiral convi ylng working detail of closed type meant fur- application of cheni cal mellorants.

Method of Investigation eeulpment. Investigations have be done both as under laboratory conditions, then under product;c: condition by using standart and special working out experime;] installation and test rigs. Theoretical investigations are ba:;n on using • classic mechanic laws and principles, analltic geome'.r nules, differential and Integral calculus, mathematical statis tics.

Received results and their Innovation. On the basis ol this research the boom distributor of chemical mellorants meant I'o highly-efficient machinery (MXA-7) has been developed.

Innovation of tecn'lcal deslde of a test object has been con firmed by author-s certificate of Invention M 1570043.

Extent of using. Deslgne documents have been up developed, a experimental sample or a boom machine MXA-7 have been prepared economical test have been done.

The area of using. The boom distributor worked out and de:;o rlfoed In the thesis can be used for application of dusty nn slightly dusty lime mellorants In the Republic of Belafus and ah road.