автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение равномерности внесения минеральных удобрений оптимизацией параметров дозаторов, направителей и центробежных распределителей

На правах рукописи

г

Луханин Владимир Александрович

ПОВЫШЕНИЕ РАВНОМЕРНОСТИ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ОПТИМИЗАЦИЕЙ ПАРАМЕТРОВ ДОЗАТОРОВ, НАПРАВИТЕЛЕЙ И ЦЕНТРОБЕЖНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства (по техническим наукам)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 МДМ 2012

Зерноград-2012

005043567

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия» (ФГБОУ ВПО АЧГАА)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Черноволов Василий Александрович

Официальные оппоненты: Шаршак Владимир Константинович

доктор технических наук, профессор (ФГБОУ ВПО ДонГАУ, п. Персиановка, профессор кафедры)

Забродин Виктор Петрович

доктор технических наук, профессор (ФГБОУ ВПО АЧГАА, зав. кафедрой)

Ведущая организация: Ново-Кубанский филиал ФГБНУ

«Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК» КубНИИТиМ

Защита состоится <ЗР»ЦОЛ 2012 г. в -/ Счасов на заседании диссертационного совета ДМ 220.001.01, созданного при ФГБОУ ВПО АЧГАА «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия», по адресу: 347740, г. Зерноград Ростовской области, ул. Ленина, 21 (зал заседаний диссертационного совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО АЧГАА.

Автореферат разослан «с&Р » СсАл^С/иЯ^ 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, .

профессор ^^^ Н.И. Шабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эффективность использования питательных веществ минеральных удобрений зависит от равномерности их распределения по поверхности почвы. Недостаточное количество удобрений на отдельных площадках приводит к снижению прибавки урожайности, а избыток не компенсирует снижение урожайности на мало удобренных площадках и иногда приводит к накоплению вредных веществ, например нитратов.

Неравномерное распределение удобрений машинами с центробежными аппаратами возникает по нескольким причинам: на этапе конструирования из-за недостаточного обоснования параметров аппарата; на этапе применения из-за неправильной адаптации аппарата к условиям эксплуатации; необоснованного выбора перекрытия проходов и отклонений от расстояния между смежными проходами.

Совершенствование математического моделирования процесса распределения удобрений центробежными аппаратами с применением современных систем компьютерной математики позволяет упростить выбор параметров машин при конструировании и их адаптации к условиям работы, с минимальными затратами составлять адаптационные таблицы.

Цель исследования - повышение равномерности внесения минеральных удобрений оптимизацией параметров дозаторов, направителей и центробежных распределителей по критериям минимальной чувствительности показателей качества распределения к изменению условий эксплуатации.

Объект исследования — технологический процесс распределения твердых минеральных удобрений навесными машинами с центробежными распределителями.

Предмет исследования - закономерности функционирования навесных машин с центробежными аппаратами для распределения твердых минеральных удобрений. Способы снижения чувствительности качества распределения к условиям функционирования путем оптимизации параметров аппаратов, дозаторов и туконаправителей при проектировании и адаптации.

Методы исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Решения поставленных задач базируются на известных теоретических положениях и экспериментальных данных соискателя, теории подобия, математической статистики, математического моделирования. Достоверность полученных результатов подтверждена адекватностью разработанных математических моделей и результатами лабораторных испытаний технологии.

Научная новизна состоит в применении для обоснования и оптимизации параметров распределяющих аппаратов критерия минимальной чувствительности показателей качества распределения к изменению расхода удобрений, расширяющего возможности использования машины при координатном земледелии; в использовании, при моделировании плотности вероятностей дальности метания, аппарата функций случайных аргументов и векторов дискретных решений уравнений внешней баллистики с сопротивлением сре-

ды, пропорциональным квадрату относительной скорости; в применении при эксперименте методов динамического подобия и обобщенных критериев с применением функции желательности; усовершенствовании методики расчета прорезей дозирующих заслонок по условиям постоянства числовых характеристик угла бросания независимо от изменения расхода удобрений; в получении эмпирических зависимостей числовых характеристик угла бросания от расхода минеральных удобрений, частоты вращения, радиуса подачи и угла наклона лопаток.

Научная гипотеза: повышение равномерности распределения удобрений машинами с центробежными аппаратами можно получить применением критериев нечувствительности показателей качества распределения к изменению расхода и других условий функционирования при проектировании и адаптации.

Рабочая гипотеза: снижение чувствительности показателей качества распределения удобрений к условиям функционирования можно получить, если прорезь одной дозирующей заслонки выполнить по спирали равных углов бросания, а второй — по ортогональной спирали. Ширину прорезей рассчитать по условию постоянства среднего квадратического отклонения угла бросания с применением его эмпирической зависимости от координат зоны подачи, расхода удобрений и угла наклона лопаток на диске.

Практическая значимость работы: параметры и режимы аппаратов и дозаторов, алгоритмы и программы их оптимизации и адаптации к условиям функционирования.

На защиту выносятся:

— алгоритм и программы расчета в системе Ма&САГ) характеристик угла бросания, начальной скорости и дальностей метания при прямом и реверсивном вращении дисков двухдисковых распределяющих аппаратов;

— эмпирические зависимости числовых характеристик угла бросания от расхода минеральных удобрений, частоты вращения, радиуса подачи и угла наклона лопаток, полученные с использованием геометрического и динамического подобия, и применимые для любых диаметров диска;

— методика оптимизации конструкционных параметров и режимов работы аппаратов по результатам экспериментальных исследований с применением обобщенных критериев и функции желательности;

— усовершенствованная методика расчета прорезей дозирующих заслонок по условиям постоянства числовых характеристик угла бросания не зависимо от изменения расхода удобрений.

Реализация результатов работы. Результаты исследований переданы институту агроинженерных проблем ФГБОУ ВПО АЧГАА, реализованы в опытном образце машины для внесения минеральных удобрений, могут использоваться при разработке адаптационных таблиц.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-технических конференциях АЧГАА (20072011 гг.), международной научно-практической конференции в рамках 80-летия кафедры «Сельскохозяйственные машины и оборудование» г. Ростов-на-Дону 2011 г., на «Смотре-конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ» 2008 г.

По результатам исследований получены 2 свидетельства на программу для ЭВМ и опубликовано 7 статей, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, в журналах «Вестник ДГТУ» и «Научный журнал КубГАУ». На выставке «ИНТЕРАГРОМАШ» в г. Ростове-на-Дону 2012 г. разбрасыватель минеральных удобрений, разработанный с участием автора диссертации, отмечен золотой медалью.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 121 наименования и 25 страниц приложений, включающих акты внедрения результатов исследований, программы и примеры расчета. Основное содержание работы изложено на 166 страницах компьютерного текста, включая 84 рисунка и 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложены цель и задачи исследований, сформулированы научная и рабочая гипотезы диссертационного исследования, краткое содержание работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние конструкций и исследований по повышению равномерности распределения удобрений и задачи исследования» дан обзор и анализ технологий и технических средств для механизированного внесения минеральных удобрений, выполнен анализ работ, посвященных рабочим органам центробежных распределителей.

Движение частицы удобрений по лопатке горизонтального вращающегося диска рассмотрено в трудах П.М. Василенко, М.Г. Догановского, В.В. Рядных, П.С. Козьмина, М.С. Хоменко, С.И. Назарова М.А. Кийслера, Ю.И. Якимова, А.П. Карабаницкого, A.A. Докучаева, А.П. Жилина, С.А. Тыльного, D.E. Pattir-son, A.R. Reece.

В работах В.А. Черноволова, В.П. Забродина, Ю.И. Якимова, Т.М. Ужа-хова и других исследователей выполнены теоретические и экспериментальные исследования закономерностей распределения удобрений на выходе из аппарата, по ширине рассева и по направлению движения машины.

Установлено, что распределение удобрений по ширине полосы рассева зависит от числовых характеристик угла бросания Ма, сга, дальностей метания Мр, ар и перекрытия смежных проходов. Математическое ожидание угла бросания можно достаточно точно определить по дифференциальным уравнениям движения частиц без упрощающих допущений с помощью систем компьютерной математики. Математическое ожидание дальностей метания рекомендуется определять решением дифференциальных уравнений движения тела в воздушной среде с сопротивлением, пропорциональным квадрату относительной скорости при средних значениях коэффициента парусности.

Теоретических исследований, связанных с определением среднего квад-ратического отклонения угла бросания и дальностей метания, практически нет или они не дают удовлетворительных по точности результатов. Эмпири-

ческие зависимости для определения этих величин, как правило, получены по результатам однофакторных экспериментов и не могут использоваться при изменении условий расчета.

В теоретических и особенно в экспериментальных исследованиях распределяющих аппаратов мало применяются методы подобия, поэтому полученные эмпирические зависимости носят частный характер и применимы только для единичных случаев. Необходимо стремиться к получению критериальных уравнений.

На основании проведенного анализа сформулированы следующие задачи исследования:

1. Разработать алгоритмы и программы расчета в системе МаЙгСАБ характеристик угла бросания, начальной скорости и дальностей метания при прямом и реверсивном вращении дисков двухдисковых распределяющих аппаратов.

2. Получить эмпирические зависимости числовых характеристик угла бросания от расхода минеральных удобрений, частоты вращения, радиуса подачи и угла наклона лопаток с использованием геометрического и динамического подобия, и показать их применение для любых диаметров диска.

3. Разработать методику оптимизации конструкционных параметров и режимов работы аппаратов по результатам экспериментальных исследований с применением обобщенных критериев и функции желательности.

4. Усовершенствовать методику расчета прорезей дозирующих заслонок по условию постоянства числовых характеристик угла бросания при изменении расхода удобрений.

5. Проверить в полевых условиях техническую эффективность усовершенствованной методики расчета параметров аппаратов. Оценить экономическую целесообразность применения разработок.

Во второй главе «Совершенствование моделирования процессов распределения минеральных удобрений центробежными аппаратами» разработаны алгоритмы и математические модели расчета и адаптации процесса распределения удобрений.

Использованы решения дифференциального уравнения движения частицы по лопатке аппарата

+ = (1) соэр

где / - коэффициент трения удобрений о лопатку и диск;

<р — угол трения частиц о поверхности лопатки и диска;

Е, - ось координат, направленная вдоль лопатки;

г — радиус-вектор частицы;

щ — угол наклона лопатки.

Начало отсчета оси % принято от точки подачи частицы. Радиус-вектор этой точки обозначен г0. Верхний знак перед углом трения относится к лопатке, отклоненной вперед по направлению вращения, нижний - назад.

Общее решение уравнения (1) найдено при / = 0; = 0; £" = 0

А О)2' eos <р eos ср eos <р

В уравнении (2) координате 4 присвоено значение, равное полной длине лопатки

(3)

cosy/R

Из этого уравнения определено время г, движения частицы по диску. Так как время входит в показатели степеней двух экспонент, то с, найдено решением трансцендентного уравнения. После определения времени движения частицы по лопатке диска найдены выходные параметры движения частицы, влияющие на дальность и плотность распределения частиц по полю. На рисунке 1 показаны прямоугольные х,у и полярные г^Х^ координаты точек подачи и выходные характеристики работы диска: угол схода co-t¡, угол бросания а, относительная Vr и абсолютная V0 скорости, угол в отклонения абсолютной скорости от радиус-вектора частицы при сходе с диска.

Относительная скорость движения частицы по лопатке определена по уравнению

= о. = (В - А) (ехР(Л • 0 - ехр(Л, ■ 0) • (4)

Абсолютная скорость частицы в момент схода с диска находится суммированием векторов К, и К,.

Угол схода частицы, т.е. угловое перемещение частицы в абсолютном движении до момента схода с лопатки, находится по формуле

cot, = cotx ± О0 - y/R). (5)

Угол а бросания частицы (рисунок 1 а) определим формулой

а^Ао+Щ+в-я. (6)

Положительное направление отсчета углов от оси у по направлению вращения дисков. Для левого диска по рисунку 1 а необходимо угол Л считать отрицательным.

Программа «Диск-1» вычисляет характеристики аппарата при работе с

одиночными частицами, подаваемыми в точке с координатами Х,у0. Цикл изменения поперечной координаты X задан вне программы. Считается, что подача на аппарат задана распределенной по ширине лотка с продольной координатой у о и поперечной циклической координатой X.

Сыпучее тело на лопатке аппарата образуется после пересечения струи удобрений лопаткой путем формирования осыпей под действием сил: центробежной, Кориолисовой, тяжести и силы удара по струе. Сыпучее тело вытягивается вдоль лопатки. За счет сил внутреннего трения сохраняется некоторая

устойчивая его форма, при которой площади сечения плоскостями перпендикулярными к плоскости лопатки, постепенно увеличиваются до середины длины тела, а затем уменьшаются до нуля. Этим объясняется закономерность распределения удобрений в секторе рассева, т.е. на выходе из аппарата.

Рисунок 1 - Схема определения характеристик подачи и схода частицы

Плотность потока частиц, поступающих на диск с лотка туконаправите-ля, задаем плотностью вероятностей координаты X и общим расходом удобрений через аппарат Qa, тогда распределение производительности тукона-правителя задаем соотношением

<?(*) = &■/(*)• (7)

Моделирование плотности вероятностей поперечной координаты точек подачи выполнено с помощью композиции закона равномерного распределения по лотку и закона нормального распределения случайного вектора ударного распределения. Явления удара при пересечении струи лопаткой учтены тем, что координату X представили в виде суммы

Х = ХР+ХС, (8)

где Хр, Хс - расчетное значение координаты подачи и случайное его отклонение.

Распределение вектора Хс можно считать нормальным с а = 0.

Среднее квадратическое отклонение его можно определить по эмпирической формуле, полученной по результатам эксперимента.

На основании теоремы о композиции законов распределения имеем

+«>

/(*? = //(*>((9)

-00

Распределение характеризуется тремя параметрами: односторонним интервалом А равномерного распределения, математическим ожиданием а вектора случайного рассеивания, принимаемым равным нулю, и средним квад-ратическим отклонением а этого вектора. Параметры распределения подбирались по результатам опытов

/М=^г , а, аj - рпогт^ к (10)

где рпогт — стандартная функция нормального распределения величины X.

Плотность потока удобрений на выходе из аппарата задаем произведением расхода на плотность вероятностей случайной величины угла бросания а, то есть формулой

<?(«) = &•/(«)• (П)

Программа «Диск-1» позволяет выбрать наилучший вариант расположения зоны подачи удобрений на диск. Перебор возможных вариантов и анализ результатов моделирования превратился в процедуру, доступную конструкторам, исследователям и студентам.

Если функция а(х) монотонна на некотором участке Х]<Х <Х2, то количество удобрений, поданных на длине Ах, равно их количеству, выброшенному в пределах угла Да, тогда

0/(х) Ах = О/Са) Да. (12)

При Дх 0 и Да —> 0, получим /(х) = /(а(х)) , (13)

/(а) =/(* (а))

вх СІХ

(1а

(14)

Программа «Диск-2» считает по дискретным приращениям х плотность вероятности угла бросания по формуле (14) и выводит результаты в виде матрицы из десяти строк. В строках матрицы выведены входные и выходные характеристики работы диска, которые необходимы для расчета распределения удобрений по полю.

Дополнительные возможности для оптимизации работы аппарата в различных условиях могут дать применение реверсивного вращения дисков. Задача состоит в том, чтобы при минимальных перемещениях туконаправителя и регулировках угла наклона лопаток получилось оптимальное распределение удобрений в различных условиях функционирования.

Моделирование реверса привода (рисунки 2 и 3) выполнено на основе зависимостей (1...6). Программа вычисляет характеристики аппарата при работе с одиночными частицами, подаваемыми в точке с координатами х,у, или распределенными вдоль лотка с координатой у0 и циклической координатой х.

3 0 11

а

1 м ~05 І

'0.12 -0.11 -0.1 -0.09 -0.08 -0.07 "0.06 -0.12 X, -0.00

Координаті х туконалравкгси, ы

'0Л8 -0.09 -0.07 -0.08 .-0.0В.,

Координата х туконаправителя, к

Рисунок 2 - Выбор места подачи Рисунок 3 - Выбор места подачи при вращении дисков вразлет при работе с ветрозащитой

Результат счета выводится в виде матрицы. В строках матрицы выведены: угловая координата точки подачи; радиус-вектор точки подачи; угол ; относительная скорость частицы; угол в отклонения абсолютной скорости от радиус-вектора частицы в момент схода; начальная скорость метания; угол бросания.

Для моделирования реверсивного движения в программе- выполнены изменения, связанные со знаком в формулах (1...6). По рисункам 2 и 3 видно, что можно выбрать место подачи и угол наклона лопаток для выполнения условий оптимальности работы диска при работе в открытом исполнении и с ветрозащитой.

Для двухдискового аппарата рекомендуется принимать Л/а=+42' (0,73 рад) при обычном рассеве удобрений. По результатам счета (рисунок 2) видно, что значение Ма = -0,7 рад получено при у/я = 0,1, х = -0,087 и у = 0,03.

При этом же положении туконаправителя и реверсе вращения диска (против часовой стрелки) диски работают «встречно». Этот режим пригоден для работы с ветрозащитой, если значение Ма = -1,57 рад (рисунок 3). Угол бросания, равный 1,57 рад, получен при х, равном 0,07 м, т.е. туконапрови-тель надо сдвинуть в поперечном направлении всего на 0,017 м.

Программа «Дальность-1» вычисляет дальность полета частиц со средним значением коэффициента парусности Результат можно считать математическим ожиданием дальности. При горизонтальном выбросе кп = 0,1 и скорости метания до 40 м/с можно получить дальность метания более 10 м (рисунок 4). Увеличение начального угла метания до 0,5 рад приводит к увеличению дальности до 17 метров даже при скорости 30 м/с. Дальность метания калийной соли более 6 метров нельзя получить при коэффициенте ка = 0,4 (рисунок 5).

Плотность вероятностей дальности полета частиц удобрений вычислялась по программе «Дальность-2» как функция случайного аргумента коэффициента парусности частиц.

і:= 0..45 Уо := ЗО аі:=і— М1а;:=Мр(о.1,Уо,а() 180

М2лі :=Мр(0.2, Уо.аі) М4сц := Мр(0.4, Уо.сц) 20Г

і := 0.. 30 Уо.:=і-2 МУ1оі:=Мр(0.1,Уоі,0) МУ20| := Мр(0.2,Уо.,0) МУ4о. := Мр(0.4,Уор0

16 14 МУІО(12 - 10 МУ20І , • • • 8 МУ40І 6 """ 4 2

• - * — — ""

*

V*

Рисунок 4 - Графики зависимости дальностей полета от начальной скорости при к„ 0,1; 0,2 и 0,4,1/м\

а0=0

Рисунок 5 - Графики зависимости дальностей полета от начального угла бросания при коэффициенте парусности 0,1; 0,2 и 0,4,1/м

Лр)=ЯрЮУ

(15)

Для работы программы дополнительно вводятся: математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение коэффициента парусности, задается цикл изменения коэффициента парусности, вычисляется плотность вероятности коэффициента парусности, дальности полета при всех значениях кр;, т.е. р, = Г(крпУо,а), разности Ар, = р, - рм и далее /(р) по формуле

¿К ' ¿Р

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» сформулированы цель и задачи, описаны оборудование, приборы и методика экспериментальных исследований.

В экспериментальных исследованиях решалась задача получения эмпирического закона распределения угла бросания а как случайной величины, получения регрессионных зависимостей числовых характеристик угла бросания от расхода минеральных удобрений, частоты вращения диска, радиуса подачи туков на диск и угла наклона лопаток. В экспериментах определялись свойства минеральных удобрений, влияющие на их движение по лопаткам аппарата и в свободном полете между аппаратом и поверхностью поля.

Функциями отклика в экспериментальных исследованиях являются плотность вероятностей угла бросания и его числовые характеристики: оценки математического ожидания и среднего квадратического отклонения.

В моделировании распределения удобрений функцией отклика является коэффициент вариации дозы внесения удобрений на интервале ширины рассева между двумя проходами агрегата. Расчетный коэффициент вариации дозы внесения удобрений рассматривается как трендовая неравномерность, зависящая от конструкции машины. По результатам моделирования определены допуски на числовые характеристики угла бросания, использованные при оптимизации с применением функции желательности.

При выполнении экспериментов использовались экспериментальная установка с разбрасывающим диском и кольцевыми улавливателями, парусный классификатор «Петкус», прибор академика В.А. Желиговского, весы ВСН-3/0,2-3, ВЛТК-500, ПК ЭВМ.

Результаты многофакторного эксперимента обработаны на ЭВМ в матричной форме с выводом на печать коэффициентов уравнения регрессии, матрицы дисперсий-ковариаций, матрицы ошибок, дисперсий адекватности и воспроизводимости, критериев Стьюдента, Фишера, Кохрена.

Для проведения экспериментальных исследований на лабораторной установке использовалась теория подобия. Подобие сил возможно при равенстве критериев Ньютона:

Р-1 т-У

где Р - сила, действующая на тело;

/ - характерный линейный размер;

т - масса тела т = р-13;

V - скорость частицы.

№ = (16)

Динамическое подобие предполагает равенство масштабов всех сил. Это возможно при любом линейном масштабе^, и равенстве единице масштабов плотности, коэффициентов трения и угловой скорости.

Угловую скорость в центре эксперимента принимаем по аналогу, т.е. как у серийного разбрасывателя МВУ-0,5 а = 83,78.

Рассмотрены условия подобия расходов. Массовый расход определяется по формуле

Я-Ъ-Р'Р-У^ (17)

где к — коэффициент истечения;

р - плотность удобрений;

Г — площадь дозирующего отверстия;

V — скорость истечения.

В теории подобия можно записать

в = Р~ (18)

или цй (19)

При//, =0,5 Ий=1,/(с =0,125.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» описаны свойства удобрений, использованных для экспериментов, выполнен анализ результатов экспериментов по исследованию характеристик угла бросания. В каждом опыте получен вариационный ряд распределения угла бросания относительно линии движения.

В опытах получены стабильные результаты, поэтому принята трехкратная повторность опытов. Проверка гипотезы о нормальном законе распределения угла бросания выполнена выборочно. В двадцать втором опыте получено хорошее совпадение эмпирических и рассчитанных по нормальному закону частот.

Опыты проведены по центральному композиционному плану второго порядка. По результатам опытов вычислены оценки математического ожидания координаты улавливателя ХуЛ и среднеквадратического отклонения угла бросания <та.

В соответствии с принятыми уровнями факторов, их кодированные значения определены формулами:

Л = = (20)

0,16 10,47 13,4 10

где - расход минеральных удобрений, кг/с;

со - частота вращения диска, с"1;

г - радиус подачи минеральных удобрений на диск, мм;

у/ - угол наклона лопаток к наружному радиусу диска, град.

Кодированные уравнения для математического ожидания координаты улавливателя и угла бросания имеют вид

МХ = 160,998 - 3,783 • XI + 2,881 • Х2 - 25,805 • ХЪ+54,47 -Х4-...

-12£6-ХЗ-Х4+18,256-Х4 ,

Ма=МЛ~ПО+агсвтССД / Ку) • вт в), (22)

где Ма и МЛ - значение углов в градусах.

С учетом того, что 11=160 мм; Яу=250 мм и 0 =60°, получим

Ма = МЛ -146,4. (23)

Анализ уравнения (21) упрощается, если один из факторов фиксирован на определенном уровне.

При Х3=1 Ш = 135,193-3,783 • XI + 2,881 • + 41,51 • Х4+18,256 ■ Х42. (24) При Х3=0 МЛ = 160,998 - 3,783 • XI + 2,881-Х2 + 54,47-Х4 + 18,256 -Х42. (25) При Х3= -1 МЛ = 186,803-3,783-XI + 2,881X2+67,43-Х4 + 18,256-Х42. (26) Коэффициент при Х4 изменяется в полтора раза при переходе ХЗ с верхнего на нижний уровень. Из уравнения (21) видно, что регулирование величины угла бросания более эффективно при изменении угла наклона лопаток Х4, так как коэффициент при Х4 в два раз больше, чем при ЛЗ. Изменение угла наклона лопаток от -14° до +14° приводит к повороту сектора рассева почти на 180°(рисунок 6), если ХЗ находится на верхнем уровне и более чем на 300°, если ХЗ находится на нижнем уровне.

Рисунок 6 - Трехмерный график поверхности отклика МЛ при XI = 0 и Х2 = 0 (ХЗ = /-0,03-1,5 и Х4 = к -0,03535 -1,414)

Рисунок 7 - Трехмерный график поверхности отклика МЛ при Х3= 0 и Х4 = 0 (XI = _/-0,03—1,5 и Х2 = ¿-0,03535-1,414)

По графику (рисунок 7) видна линейная зависимость математического ожидания угла бросания Ма от расхода (фактор Х\) минеральных удобрений и угловой скорости центробежного диска (фактор Х2). Изменение угловой скорости с нижнего уровня до верхнего приводит к увеличению численного значения Ма на 8...9°, а при увеличении расхода Ма уменьшается на 10°.

На рисунке 8 показан график зависимости Ма от угла наклона лопаток Х4 и расхода минеральных удобрений XI. С увеличением угла наклона лопаток Ма увеличивается, этот фактор оказывает сильное влияние на Ма.

Рисунок 8 - Трехмерный график поверхности отклика МЛ приХ2 = 0 и ХЗ = 0 ( XI = у-0,03-1,5 и Х4 = Л-0,03535-1,414)

Увеличение расхода минеральных удобрений приводит к уменьшению Ма, но это влияние незначительно по сравнению с углом наклона лопаток.

Уравнение (21) после перехода к размерным факторам натуры для диска диаметром 500 мм имеет вид

Ш = 256,731 - 6,195 • £> + 0,275 • со -1,233 • г +11,057 • ц/ - 0,062 ■ г ■ у + 0,183 • ц/2. (27) Уравнение регрессии для среднеквадратического отклоненйя угла бросания в кодированных факторах имеет вид

ет = 34,342 + 0,803-Х1-8Д41-ХЗ + 15,018-Х4-3,378-ХЗ-Х4 + ...

(¿о )

+1,104 ■ XI2 +1,049 • ХЗ2 +12,595 • Х42. Из уравнения регрессии (28) и рисунков 9, 10 видно, что наибольшее влияние на среднеквадратическое отклонение угла бросания оказывает угол наклона лопаток (фактор Х4), его коэффициент в два раза больше, чем коэффициент при радиусе подачи (фактор ХЗ). С увеличением угла наклона лопаток среднеквадратическое отклонение ста увеличивается, а при увеличении радиуса подачи аа уменьшается.

Рисунок 9 - Трехмерный график Рисунок 10 - Трехмерный график функции сга при Л = 0 функции <та при ХЗ = 0

(ХЗ = 7-0,03-1,5; Х4 = Ь0,03535-1,414) (XI = ./-0,03-1,5; Х4 = *-0,03535-1,414)

Из зависимости <та(Х1,Х4) (рисунок 10) видно, что среднеквадратическое отклонение угла бросания ста увеличивается с увеличением расхода минеральных удобрений д и угла наклона лопаток ц/.

Уравнение регрессии в натуральном виде имеет вид

<7а =91,607-5,464-6-0,823-г + 2,964-^-0,016-г-^ + 2,960<22 +... + 0,0024->-2+0,126 V.

Оптимизация параметров аппарата по результатам экспериментальных исследований выполнялась с помощью совмещения контурных графиков, применения обобщенного параметра оптимизации и функции желательности. Первичное совмещение контурных графиков, построенных по уравнениям регрессии (22) и (28), показало необходимость регулирования угловой координаты дозирующего отверстия. Изменение угловой координаты места пода-

чи Л приводит к такому же изменению угла бросания при неизменном значении среднего квадратического отклонения иа. Принимаем Д, = -20°, поэтому Мавстр = Ма - 20°.

Тогда уравнение регрессии для Мавстр имеет вид

Мавстр(Х\,Х2,Х\ХА) = -5,402-3,78- Х\ + 2,88 - Х2- 25,8 • ХЗ + 54,47-Х4 -

-12,96 - ХЗ • Х4+18,26 •-ЗГ42.

Результат совмещения контурных графиков функций Ш(ХЗ,Х4) и сга(ХЗ,Х4) в системе Ма&САБ, построенных по уравнениям 28, 30, показан

на рисунке 11. Найдено пересечение линий уровней Ма = 23°, аа = 46°. Координаты точек пересечения по графику дают оптимальные положения места подачи (ХЗ = —1,4; Х4 = -0,1) и (ХЗ = 0,6; Х\ - 0,7). Для диска 0=500 мм это гх = 0,061 м, ц/т = -Г и г2 = 0,103 м, ц/п = 7°. Любое сочетание ХЬ и Х4 на линии, соединяющей точки пересечения графиков, тоже удовлетворяет исходным условиям.

Рассмотрено решение этой же задачи с применением обобщенного параметра оптимизации. Частные отклики по Ма и аа определены в относительных единицах:

Ма- 23

Уа-'-

Уа =

тогда обобщенный показатель

23 ' аа- 46

Уа + Уа

(31)

(32)

(33)

По физическому смыслу задачи наилучшим является значение £>1 = 0. Такое значение критерия £>1 можно получить при сочетаниях факторов на линии В1 = 0, что не противоречит полученному ранее результату (рисунок 12). Расширение диапазона оптимальных значений факторов получено за счет того, что критерий учитывает сумму частных откликов, которые могут иметь разные знаки.

0 9 . 1,5X3

Рисунок 11 - Наложение контурных графиков функций Ма(ХЗ,Х4) и аа(ХЗ,Х4)

0,9 1.5X3

Рисунок 12 - Контурный график функций В{ХЪ,Х4)

Применение функции желательности для получения обобщенного критерия оптимизации позволяет задать пределы допустимых изменений факторов.

Все частные отклики приводятся к одному масштабу с помощью функции желательности

d = ехр(-ехр(-У)), (34)

где у - значение частного отклика в относительных единицах.

Переход от размерных значений частного отклика к относительным величинам выполняется при помощи графиков. Считали допустимые значения у в интервале 0...5, что соответствует интервалу функции желательности в диапазонах удовлетворительно, хорошо и очень хорошо. По полученным уравнениям 35, 36 пересчитаны векторы Ма и ста в векторы у\ и у2.

у\ = 0,375 ста -14,25, (35) у2 = -0,25 • \Ма\ + 8,75. (36) После того как все частные отклики приведены к одному масштабу, использован обобщенный параметр оптимизации (34, 37) и получены уравнения регрессии D\(X\,X2,X3,X4).

На рисунке 13 изображен контурный график обобщенного критерия оптимизации, учитывающий допустимые отклонения частных откликов в соответствии с функцией желательности для режима вращения центробежных дисков вразлет. Области оптимума заданы более жестко и находятся вблизи от верхней и нижней точки пересечения Ма и ста на рисунке 11.

Полевой эксперимент проводился на полях учебно-фермерского хозяйства ФГБОУ ВПО АЧГАА с использованием модернизированного разбрасывателя минеральных удобрений МВУ-0,5 (рисунок 14) при рассеве азотно-фосфорно-калийного удобрения №>К по ТУ 2186-039-00203789-2003.

Модернизация разбрасывателя заключается в применении заслонок с дозирующими прорезями, выполненными по условию постоянства числовых характеристик угла схода, и центробежного распределителя со ступенчатыми лопатками, которые, как и конусная наставка лабораторного диска, улавливают частицы, рикошетирующие в месте удара лопатки по струе удобрений.

По результатам полевого эксперимента получена неравномерность 10% и ширина 27 м при оптимальном перекрытии проходов.

В пятой главе «Эффективность результатов исследований» составлен алгоритм общего расчета машин для внесения минеральных удобрений, усовершенствована методика расчета прорезей дозирующих заслонок, отличающиеся применением эмпирической зависимости аа(г,2,1//,®), полученной в многофакторном эксперименте автора диссертации.

,5 -0,9 413 0.3 0,9 1,5X3

Рисунок 13 - Контурный график функции В1(Х1,Х2,ХЗ,Х4)

Рисунок 14 - Агрегат для проведения полевых испытаний

Произведен расчет экономической эффективности, который показал, что применение модернизированного распределителя МВУ-0,5 приводит к получению общего годового экономического эффекта в размере 1502701 руб. Чистый дисконтированный доход от предлагаемых технических решений составит 7324744 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Моделирование распределения на выходе из аппарата с помощью программ «Диск-1» и «Диск-2» дает значения скорости относительного и абсолютного движения частиц, отклонения скорости метания от радиуса, угла бросания и значения плотности вероятностей угла бросания с учетом характеристик вектора случайного разброса частиц при ударе о лопатку. Применением реверса вращения дисков можно уменьшить диапазон регулировок ту-конаправителя для адаптации машин к условиям эксплуатации.

2. Середины дозирующих заслонок навесного распределителя удобрений рекомендуется выполнять по спиралям. Одна из них является геометрическим местом точек подачи, дающих постоянный угол бросания, и фиксируется на неподвижном секторе, а вторая пересекает первую под углом 90° и фиксируется на секторе первой заслонки. Ширину дозирующих щелей рекомендуется рассчитать по условию постоянства среднего квадратического отклонения угла бросания. Регулирование расхода удобрений для изменения дозы внесения производится поворотом второй заслонки, при этом не требуется регулировка симметричности сектора рассева, что удобно при автоматическом управлении дозой в системах координатного земледелия.

3. Моделирование свободного полета частиц удобрений решением дифференциальных уравнений внешней баллистики при сопротивлении среды пропорциональном квадрату относительной скорости с учетом случайного распределения коэффициента парусности дает результат математического ожидания дальностей полета и плотности распределения удобрений но радиусам зоны рассева. Максимальная дальность Мр при скорости метания 40 м/с

и коэффициенте парусности ф = 0,01 Мр = 11,5 м, при кр = 0,02 — Afp = 8 м, при hp = 0,04 - Мр = 5,7 м. Для гранулированного суперфосфата максимальная дальность при скорости метания 30 м/с и угле выброса 0,55 рад получена 17 метров. Эффективная ширина рассева при этом может быть 32.. .35 метров.

4. Зависимость математического ожидания угла бросания удобрений по результатам лабораторных опытов аппроксимирована полиномом второй степени, в котором присутствуют все линейные члены, взаимодействия и один квадратичный член фактора, связанного с углом наклона лопаток. Эффекты факторов, в соответствии с величиной коэффициентов при линейных членах в кодированном уравнении, оказались следующими: угол наклона лопаток - 108,9°; радиус подачи удобрений - 51,6°; расход удобрений - 7,6°: частота вращения диска - 5,8°.

5. Зависимость среднего квадратического отклонения угла бросания от расхода, частоты вращения, радиуса подачи и угла наклона лопаток аппроксимирована полиномом второй степени с восемью коэффициентами. Эффекты факторов оказались следующими: угол наклона лопаток - 30°; радиус подачи - 16,3°; расход удобрений - 1,6°. Фактор частоты вращения оказался незначимым. Значимы коэффициенты при квадратичных членах всех значимых факторов.

6. Оптимизация параметров диска диаметром 500 мм с учетом допусков на числовые характеристики угла бросания дает следующие результаты г, =0,061м, y/Rl =-1' и гг =0,103м, ц/кг = 7°. В полевых опытах получена ширина рассева азотно-фосфорно-калийного удобрения NPK по ТУ 2186-03900203789-2003 двадцать семь метров при неравномерности десять процентов.

7. Модернизация распределителя, дозатора и туконаправителя привела к увеличению ширины распределения и улучшению качества внесения удобрений, за счет чего получена общая годовая экономия в размере 1502701 руб. с 2808 гектаров обработанной площади.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Духанин, В.А. Обоснование параметров центробежного аппарата для распределения минеральных удобрений при реверсивном приводе дисков / В.А. Луханин, В.А. Черноволов, Е.В. Поволоцкая // Вестник ДГТУ. - Ростов-на-Дону, 2008. -№ 4(39). - С. 426-432.

2. Луханин, В.А. Оптимизация параметров аппарата для поверхностного распределения минеральных удобрений при традиционном вращении дисков [Электронный ресурс] / В.А. Луханин // Научный журнал КубГАУ. -Краснодар: КубГАУ, 2012. - № 76(02): [Электронный ресурс] Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/02/pdf760.pdf.

3. С. 9347 Моделирование работы диска центробежного аппарата для разбросного внесения минеральных удобрений «Центродиск» / В.А. Луханин, В.А. Черноволов, Т.М. Ужахов // Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Регистрация 25.10.2007; выдано 26.11.2007.

4. С. 11510 Программа расчета выходных характеристик двухдискового центробежного аппарата / В.А. Луханин, В.А Черноволов, Е.В Повалоцкая // Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Регистрация 09.09.2008; выдано 14.10.2008.

5. Луханин, В.А. Методика оптимизации параметров центробежного аппарата для распределения минеральных удобрений / В.А. Луханин, В.А. Черноволов, Т.М. Ужахов // Совершенствование технологических средств в растениеводстве: межвузовский сборник научных трудов. - Зерно-град: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2010. - С. 27-34.

6. Луханин, В.А. Исследование процесса рассева минеральных удобрений бросковым аппаратом / В.А. Луханин, И.А. Казачков, // Совершенствование технологических средств в растениеводстве: межвузовский сборник научных трудов. - Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2010. - С. 138-141.

7. Луханин, В.А. Аэродинамические свойства минеральных удобрений NPK ТУ 2186-039-00203789-2003 / В.А. Луханин // Совершенствование технологических средств в растениеводстве: межвузовский сборник научных трудов. - Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2010. - С. 141-146.

8. Луханин, В.А. Моделирование работы диска центробежного аппарата для разбросного внесения минеральных удобрений «Центродиск» [Электронный ресурс] / В.А. Луханин, В.А. Черноволов, Т.М. Ужахов // Электронный периодический журнал «Компьютерные учебные программы и инновации».-№ 2. - 2008.

9. Луханин, В.А. Моделирование в системе MathCAD работы диска центробежного аппарата для разбросного внесения минеральных удобрений / В.А. Луханин, Т.М. Ужахов, В.А. Черноволов // Совершенствование технологий в АПК: межвузовский сборник научных трудов. - Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007. - С. 30-39.

ЛР 65-13 от 15.02.99. Подписано в печать 28.04.2012. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 157.

© РИО ФГБОУ ВПО АЧГАА 347740, Зерноград, Ростовской обл., ул. Советская, 15.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ИССЛЕДОВАНИЙ

ПО ПОВЫШЕНИЮ РАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Технологии и способы внесения минеральных удобрений.

1.2 Технические средства для рассева твердых минеральных удобрений.

1.3 Патентный поиск.

1.4 Обзор исследований движения удобрений по лопаткам центробежного аппарата.

1.5 Обзор исследований распределения удобрений центробежными аппаратами.

1.6 Задачи исследований.

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ АППАРАТАМИ.

2.1 Моделирование в системе МАТНСАГ) выходных параметров центробежного аппарата.

2.2 Обоснование параметров центробежного аппарата для распределения минеральных удобрений при реверсивном приводе дисков.

2.3 Обоснование формы прорезей дозирующих заслонок.

2.4 Исследование свободного полета частиц удобрений, брошенных под углом к горизонту в неподвижной воздушной среде.

2.5 Расчет плотности вероятностей дальности полета частиц удобрений.

2.6 Выводы.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Цели экспериментальных исследований, функции отклика.

3.2 Описание экспериментальной установки.

3.3 Методика определения условий проведения опытов.

3.4 Методика исследования угла выброса удобрений.

3.5 Программы опытов.

3.6 Обработка результатов экспериментов.

3.7 Оценка погрешностей измерений.

3.8 Методика проведения полевого эксперимента.

3.9 Применение методов подобия при эксперименте на физической модели.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Условия проведения экспериментальных исследований.

4.2 Результаты многофакторного эксперимента по исследованию характеристик угла выброса минеральных удобрений.

4.3 Результаты полевого эксперимента.

4.4 Оптимизация параметров аппарата по результатам экспериментальных исследований.

4.5 Выводы.

5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Совершенствование методики проектирования аппаратов.

5.2 Совершенствование метода построения прорезей дозирующих заслонок.

5.3 Технико-экономическое обоснование результатов исследований.

Основными элементами питания сельскохозяйственных растений являются азот, фосфор и калий. Значительная их часть ежегодно выносится из почвы с урожаем, поэтому почвы обедняются, а продуктивность угодий снижается. Так, с урожаем 50 центнеров с 1 га, и соответствующим количеством соломы, из почвы выносится 150 кг азота, 50 кг фосфора и 150 кг калия. Из атмосферы с пылью и осадками поступает лишь 6 кг азота, 1 кг фосфора и 6 кг калия в год [43]. Минеральные и органические удобрения применяют для пополнения почвы питательными элементами и восстановления её структуры. В настоящее время минеральные удобрения (в пересчете на 100% питательных веществ) вносят под посевы в количестве 1,3 млн т. Средняя норма внесения составляет 21 кг/га. В целом минеральными удобрениями удобряют около 29% всех площадей посевов. Органических удобрений вносят около 60 млн т, или в среднем 1 т/га, при этом удобренная органическими удобрениями площадь составляет всего 3,4% общей площади посевов [2].

Внесение удобрений - наиболее ответственная операция. От ее проведения во многом зависит эффективность использования питательных веществ удобрений. Основная задача поверхностного внесения минеральных удобрений заключается в равномерном распределении туков по поверхности почвы, так как недостаточное количество удобрений приводит к снижению прибавки урожайности, а избыток не компенсирует снижение урожайности на мало удобренных площадках и иногда приводит к накоплению вредных веществ, например нитратов.

Так, при неравномерности распределения удобрений 40.60% прибавка урожайности зерновых и пропашных культур снижается на 4.6%, при неравномерности 80% - на 15%. Даже при внесении оптимальных доз удобрений с неравномерностью 50.70% прибавка урожайности зерновых уменьшается на 14. 15% [42].

Предотвращение загрязнения окружающей среды химическими веществами является важнейшим условием эффективности системы удобрения. При неправильном применении удобрений часть элементов питания смывается поверхностным и внутрипочвенным стоком и попадает в реки, загрязняя водоемы и грунтовые воды особенно подвижными соединениями азота [6].

В странах ЕС введены новые нормы экологической безопасности при внесении минеральных удобрений [10].

Новые нормы ЕС (Еи-\УККЬ) внедряются с 2006 года, окончание проекта - 2015 год. Нормы ограничивают содержание нитратов в грунтовых водах до 25 мг Ж)3 на литр, что в два раза ниже по сравнению со старыми нормативами.

Вводятся экологические ограничения при внесении удобрений.

Допускаются к применению только сертифицированные удобрения, обязательно наличие централизованной документации, выполнение почвенного обследования: по азоту - каждые 3 года; по фосфору - каждые 6 лет, запрет внесения удобрений при агрономической неготовности почв.

Запрещено внесение удобрений на подтопленных землях, перенасыщенных влагой почвах, замороженных почвах или почвах, покрытых снегом (> 5 см). В качестве исключения допускается внесение на почвах, верхний слой которых за день оттаивает.

Необходимо точное соблюдение расстояния 3 м до поверхностных источников воды. Расстояние снижается до 1 м при наличии приспособления для пограничного внесения.

На склонах > 10% удобрения разрешено вносить поверхностно не ближе 20 м к поверхностным источникам. При расстоянии 0.20 м - немедленная заделка в почву.

Повышаются требования к равномерности распределения удобрений, особенно азотных. Отличным считается распределение с неравномерностью не более 5%.

С увеличением количества применяемых удобрений возрастают объемы работ по их транспортировке, погрузке и внесению. Наиболее трудоемкой операцией по применению удобрений является внесение туков под основную вспашку, по срокам совпадающей с напряженным периодом сельскохозяйственных работ: уборкой и вспашкой почвы. Основная доля вносимых минеральных удобрений приходится на центробежные разбрасыватели, так как они обладают высокой производительностью и надежностью, удобны в загрузке. Однако существует противоречие между высокой производительностью и низким качеством распределения удобрений.

В первой главе выполнен обзор технологий и исследований рабочих органов для рассева минеральных удобрений. Большое число исследований направлено на повышение качества распределения удобрений центробежными аппаратами. Наиболее остро стоит вопрос о повышении равномерности по ширине полосы рассева. Главная особенность такого распределения удобрений состоит в том, что из-за неоднородности аэродинамических свойств удобрений график дозы внесения имеет в центре участок некоторой стабильности, а далее - постепенное уменьшение до нуля.

В таких условиях важнейшим фактором повышения равномерности является выбор оптимального перекрытия смежных проходов агрегата и параллельное вождение его. Отклонение от оптимальной ширины рассева приводит к повышению неравномерности и, следовательно, к браку и нерациональному использованию удобрений.

Ведущие производители машин для внесения минеральных удобрений большое внимание уделяют сервисному обслуживанию, которое включает предпродажную подготовку машин, устранение неисправностей в гарантийный период и консультации по адаптации машин к местным условиям, эффективному их применению с использованием спутниковой навигации и централизованного документирования.

Адаптация параметров машин к условиям функционирования производится при наличии данных о свойствах удобрений и распределяющего аппарата. Данные для настройки машин в виде таблиц получают путем длительных исследований машин в лабораторных условиях. Для этой цели многие фирмы имеют крытые боксы шириной шестьдесят и более метров и длиной, достаточной для установки нескольких рядов улавливателей и прохода машины от начала до конца высева удобрений в улавливатели. С учетом длины участков разгона и остановки машины длина бокса достигает 80. 100 м.

Математическое моделирование процесса распределения удобрений центробежными аппаратами по современной методике позволяет упростить выбор параметров машин при их конструировании и методику испытаний для составления адаптационных таблиц. Установлено [13], что распределение удобрений по ширине полосы рассева X зависит от числовых характеристик угла бросания Ма, аа и дальностей полета частиц Мр, ар как случайных величин, т.е. функция дозы внесения зависит от пяти аргументов £}{Ма,(та,Мр,<ур,Х).

Математические ожидания угла бросания и дальностей полета достаточно точно определяются по дифференциальным уравнениям. Решение дифференциального уравнения движения частиц по центробежному диску с вертикальной осью вращения получено П.М. Василенко [26], однако для определения угла бросания и скорости метания удобрений необходимо решать трансцендентное уравнение. Учитывая громоздкость решения дифференциального и трансцендентного уравнений, необходимо разработать программы расчета выходных характеристик аппарата с использованием современных систем компьютерной математики. Программы должны быть наглядными и доступными для использования научными работниками, конструкторами и студентами.

Математическое ожидание дальности полета частиц определяется решением дифференциальных уравнений внешней баллистики при сопротивлении среды пропорциональном квадрату относительной скорости

Среднее квадратнческое отклонение угла бросания определяют по эмпирическим зависимостям. В теоретических исследованиях движения удобрений по лопаткам аппарата рассматривается одиночная частица, поэтому результатом расчета является угол схода частицы, а не их совокупности.

Сложность теоретического рассмотрения движения сыпучего тела по лопатке аппарата состоит в учете разброса точек подачи при ударном воздействии лопатки со струей подаваемых удобрений. В данной работе предпринята попытка теоретического определения плотности вероятности угла бросания как функции случайного аргумента радиуса или поперечной координаты точки подачи. Радиус подачи представлен в виде суммы двух векторов: координат точек подачи и случайного разброса координат от ударного действия лопатки.

Среднее квадратическое отклонение дальностей полета частиц в работе определено как функция случайного аргумента - коэффициента парусности частиц, вариационный ряд которого получен на парусном классификаторе.

Зарубежные фирмы применяют навигаторы, использующие глобальные системы, например GPS, на их основе разработаны системы «Автоконтур» параллельного вождения агрегатов. Без использования систем параллельного вождения нельзя получить высокую равномерность распределения удобрений.

Система «Автоконтур» используется для посева и разбивки поля на загоны при уборке, пахоте и других операциях. Системы централизованного документирования позволяют осуществить переход к дифференцированному внесению удобрений, когда доза внесения рассчитывается для конкретной площадки на поле и регулируется системой автоматического регулирования, действующей под управлением бортового компьютера, связанного с диспетчерской и со спутниковой системой навигации.

Необходимость регулирования рабочих органов машин возникает из-за изменения условий работы. Так, изменение коэффициента трения удобрений по лопаткам аппарата приводит к нарушению симметричности распределения относительно линии движения и к повышению неравномерности. Изменение дозы внесения удобрений путем увеличения расхода через аппарат приводит к расширению секторов рассева и к увеличению числа частиц, сходящих с начала и с середины лопаток. Такие частицы падают на поле вблизи от линии прохода и создают пик дозы, который не выравнивается перекрытием проходов.

Важной научной задачей является совершенствование методов расчета параметров аппаратов и дозирующих устройств по критериям устойчивости распределения и его нечувствительности к изменению свойств удобрений.

Анализ научных публикаций и патентов по теме исследования показал, что нечувствительность распределения удобрений к изменению их фрикционных свойств можно повысить применением двухдисковых аппаратов, обеспечивающих наложение нескольких секторов рассева. Каждый диск может давать два и более секторов рассева. Если секторы близки к 180 градусам, то их накладкой можно получить равномерное и устойчивое распределение. Многообразие конструктивных разновидностей распределяющих дисков особого значения не имеет.

Система ИлЛаАолу обеспечивает стабилизацию места подачи удобрений на диск, а значит, направлена на снижение чувствительности распределения к внешним факторам в виде наклонов и колебаний машины.

Маятниковый аппарат дает секторы рассева, положение которых не зависит от фрикционных свойств удобрений, но из-за возвратно-поступательного движения трубы его применение ограничено.

Двухдисковый аппарат с соосными дисками и последовательным прохождением материала через диски дает распределение практически не зависящее от фрикционных свойств удобрений, но он не получил распространения из-за сложности привода.

По результатам анализа литературных источников сформулированы цели, объект, предмет, задачи исследований, научная и рабочая гипотезы.

Повышение производительности распределителей минеральных удобрений при выполнении агротехнических требований по равномерности распределения - одна из важнейших задач, обеспечивающих своевременное внесение туков и снижение затрат на их применение. Достигается это применением современных методов проектирования и адаптации машин к условиям эксплуатации.

Цель исследования - повышение равномерности внесения минеральных удобрений оптимизацией параметров дозаторов, направителей и центробежных распределителей по критериям минимальной чувствительности показателей качества распределения к изменению условий эксплуатации.

Объект исследования - технологический процесс распределения твердых минеральных удобрений навесными машинами с центробежными распределителями.

Предмет исследования - закономерности функционирования навесных машин с центробежными аппаратами для распределения твердых минеральных удобрений. Способы снижения чувствительности качества распределения к условиям функционирования путем оптимизации параметров аппаратов, дозаторов и туконаправителей при проектировании и адаптации.

Научная новизна - состоит в применении для обоснования и оптимизации параметров аппаратов, распределяющих сыпучие минеральные удобрения, критерия минимальной чувствительности показателей качества распределения к изменению расхода удобрений, расширяющего возможности использования машины при координатном земледелии; в использовании, при моделировании плотности вероятностей дальностей метания, аппарата функций случайных аргументов и векторов дискретных решений уравнений внешней баллистики с сопротивлением среды, пропорциональным квадрату относительной скорости; в применении при эксперименте методов динамического подобия и обобщенных критериев с применением функции желательности; усовершенствовании методики расчета прорезей дозирующих заслонок по условиям постоянства числовых характеристик угла бросания не зависимо от изменения расхода удобрений; в получении эмпирических зависимостей числовых характеристик угла бросания от расхода минеральных удобрений, частоты вращения, радиуса подачи и угла наклона лопаток.

Во второй главе выполнены разработки алгоритмов и программ для определения выходных характеристик центробежного аппарата, используемых далее при совершенствовании методики проектирования аппаратов.

Предпринята попытка определения расчетным путем распределения массы частиц на выходе из аппарата. Плотность вероятности угла бросания вычисляется как функция случайного аргумента - радиуса подачи, который моделируется как сумма вектора координат точек подачи и случайного разброса координат от ударного воздействия лопатки.

Предложено усовершенствование метода расчета дозирующего устройства навесных машин для рассева минеральных удобрений. Дозирующее устройство состоит из двух заслонок, шарнирно установленных на оси, соосной с осью диска. Одна из заслонок фиксируется на неподвижном секторе и служит для настройки симметричности распределения. Другая заслонка фиксируется на секторе первой заслонки. Взаимный поворот заслонок используется для регулирования дозы внесения удобрений. Середина прорези первой заслонки выполнена по логарифмической спирали, являющейся геометрическим местом точек подачи, обеспечивающих сход с постоянным углом бросания. Если дозирующее отверстие расположено на этой спирали, то середина сектора рассева не меняет своего положения относительно линии прохода агрегата. Регулировка симметричности распределения не требуется.

Среднее квадратическое отклонение угла бросания зависит от радиуса подачи и от расхода удобрений через аппарат, т.е. сга(г,0. С увеличением расхода среднее квадратическое отклонение угла бросания увеличивается, т.е. сектор рассева расширяется. Если аппарат двухдисковый, то увеличивается перекрытие секторов, которое может приводить к снижению равномерности.

Предложен алгоритм расчета формы и ширины прорезей в дозирующих заслонках по условиям постоянства математического ожидания угла бросания и его среднего квадратического отклонения. Выполнение этих условий при расчете упрощает регулировку дозы при эксплуатации.

Алгоритм расчета прорезей предусматривает вычисление элементов вектора радиусов подачи, соответствующих элементам расхода, заданным в пределах диапазона доз внесения, при постоянстве среднего квадратического отклонения угла бросания. Так как аа(г,@), то из уравнения оа{г,0) = С получаем зависимость г (О). Далее при каждом г вычисляем диаметр дозирующего отверстия, обеспечивающего получение соответствующего расхода (). Наружные очертания прорези строят по огибающим дозирующих отверстий.

Середина прорези второй заслонки строится по логарифмической спирали ортогональной к прорези первой заслонки. Пересечение спиралей происходит под прямым углом, поэтому форма дозирующего отверстия близка к квадрату. Ширина прорези второй заслонки вычисляется по аналогии с первой заслонкой.

Совершенствование методики расчета в сравнении с ранее опубликованной [13] состоит в применении эмпирической зависимости сга(г&,у/,со), полученной в многофакторном эксперименте автора диссертации. Уточнен алгоритм расчета.

В третьей главе рассмотрены вопросы ранжирования факторов, планирования многофакторного эксперимента, применения методов подобия при эксперименте, применения комплексных критериев оптимизации, обработки результатов эксперимента. Эксперименты выполнены на физической модели аппарата с линейным масштабом 0,5.

В четвертой главе получены уравнения регрессии для математического ожидания угла бросания и его среднего квадратического отклонения. Проверена адекватность уравнений, значимость коэффициентов, выполнено раскодирование уравнений. Все действия по обработке результатов эксперимента выполнены в векторной форме.

В пятой главе приведены результаты полевых опытов с установкой на серийной машине МВУ-0,5 распределяющего аппарата, выполненного по результатам исследований. Изложена усовершенствованная методика обоснования параметров аппарата и дозирующего устройства.

В приложениях приведены документы, характеризующие внедрение результатов исследований, тексты программ, пример расчета. Проведена оценка экономической эффективности разработок.

На защиту выносятся:

- алгоритм и программы расчета в системе МаШСАБ характеристик угла бросания, начальной скорости и дальностей метания при прямом и реверсивном вращении дисков двухдисковых распределяющих аппаратов.

- эмпирические зависимости числовых характеристик угла бросания от расхода минеральных удобрений, частоты вращения, радиуса подачи и угла наклона лопаток, полученные с использованием геометрического и динамического подобия, и применимые для любых диаметров диска.

- методика оптимизации конструкционных параметров и режимов работы аппаратов по результатам экспериментальных исследований с применением обобщенных критериев и функции желательности;

- усовершенствованная методика расчета прорезей дозирующих заслонок по условиям постоянства числовых характеристик угла бросания не зависимо от изменения расхода удобрений.

Практическая значимость работы. Параметры и режимы аппаратов и дозаторов, алгоритмы и программы их оптимизации и адаптации к условиям функционирования. Результаты исследований переданы институту агроин-женерных проблем ФГБОУ ВПО АЧГАА, реализованы в опытном образце машины для внесения минеральных удобрений, могут использоваться при разработке адаптационных таблиц.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и одобрены на научно-технических конференциях АЧГАА (2007 - 2011 гг.), международной научно-практической конференции в рамках 80-летия кафедры «Сельскохозяйственные машины и оборудование» г. Ростов-на-Дону 2011 г., на «Смотре-конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученных высших учебных заведений МСХ РФ» 2008 г.

Публикации результатов исследований. По результатам исследований получены 2 свидетельства на программу для ЭВМ и опубликовано 7 статей, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, в журналах «Вестник ДГТУ» и «Научный журнал КубГАУ». На выставке «ИНТЕРАГ-РОМАШ» в г. Ростове-на-Дону 2012 г. разбрасыватель минеральных удобрений, разработанный с участием автора диссертации, отмечен золотой медалью.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 121 наименования и 25 страниц приложений, включающих акты внедрения результатов исследований, программы и примеры расчета. Основное содержание работы изложено на 166 страницах компьютерного текста, включая 84 рисунка и 15 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Моделирование распределения на выходе из аппарата с помощью программ «Диск-1» и «Диск-2» дает значения скорости относительного и абсолютного движения частиц, отклонения скорости метания от радиуса, угла бросания и значения плотности вероятностей угла бросания с учетом характеристик вектора случайного разброса частиц при ударе о лопатку. Применением реверса вращения дисков можно уменьшить диапазон регулировок ту-конаправителя для адаптации машин к условиям эксплуатации.

2. Середины дозирующих заслонок навесного распределителя удобрений рекомендуется выполнять по спиралям, одна из них является геометрическим местом точек подачи, дающих постоянный угол бросания, и фиксируется на неподвижном секторе, а вторая пересекает первую под углом 90° и фиксируется на секторе первой заслонки. Ширину дозирующих щелей рекомендуется рассчитать по условию постоянства среднего квадратического отклонения угла бросания. Регулирование расхода удобрений для изменения дозы внесения производится поворотом второй заслонки, при этом не требуется регулировка симметричности сектора рассева, что удобно при автоматическом управлении дозой в системах координатного земледелия.

3. Моделирование свободного полета частиц удобрений решением дифференциальных уравнений внешний баллистики при сопротивлении среды пропорциональном квадрату относительной скорости с учетом случайного распределения коэффициента парусности дает результат математического ожидания дальностей полета и плотности распределения удобрений по радиусам зоны рассева. Максимальная дальность Мр при скорости метания 40 м/с и коэффициенте парусности кр = 0.01 Мр = 11.5 м, при кр = 0.02 -Мр = 8 м, при кр = 0.04 - Мр = 5.7 м. Для гранулированного суперфосфата максимальная дальность при скорости метания 30 м/с и угле выброса 0.55 рад. получена 17 метров. Эффективная ширина рассева при этом может быть 32.35 метров.

4. Зависимость математического ожидания угла бросания удобрений по результатам лабораторных опытов аппроксимирована полиномом второй степени, в котором присутствуют все линейные члены, взаимодействия и один квадратичный член фактора, связанного с углом наклона лопаток. Эффекты факторов, в соответствии с величиной коэффициентов при линейных членах в кодированном уравнении, оказались следующими: угол наклона лопаток - 108.9°; радиус подачи удобрений - 51.6°; расход удобрений - 7.6°: частота вращения диска - 5.8°.

5. Зависимость среднего квадратического отклонения угла бросания от расхода, частоты вращения, радиуса подачи и угла наклона лопаток аппроксимирована полиномом второй степени с восемью коэффициентами. Эффекты факторов оказались следующими: угол наклона лопаток - 30°; радиус подачи - 16.3°; расход удобрений - 1.6°. Фактор частоты вращения оказался незначимым. Значимы коэффициенты при квадратичных членах всех значимых факторов.

6. Оптимизация параметров диска диаметром 500 мм с учетом допусков на числовые характеристики угла бросания дает следующие результаты гх = 0.061м, y/RX = -Г и г2 = 0.103м, у/,п =7°. В полевых опытах получена ширина рассева азотно-фосфорно-калийного удобрения NPK по ТУ 2186-03900203789-2003 двадцать семь метров при неравномерности десять процентов.

7. Модернизация распределителя, дозатора и туконаправителя привела к увеличению ширины распределения и улучшению качества внесения удобрений, за счет чего получена общая годовая экономия в размере 1502701 руб. с 2808 гектаров обработанной площади.

1. Догоновский, М.Г. Машины для внесения удобрений / М.Г. Догонов-ский, Е.В. Козловский. - Москва: Машиностроение, 1972. - 272 с.

2. Кленин, Н.И. Сельскохозяйственные машины: учебник и учебное пособие / Н.И. Кленин, С.Н. Киселев, А.Г. Левшин. Москва: КолосС, 2008. - 816 с.

3. Черноволов, В.А. Проектирование рабочего процесса и моделирование сборочной единицы машины для внесения минеральных удобрений: учебное пособие по дипломному и курсовому проектированию / В.А. Черноволов. -Зерноград. ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007. 123 с.

4. Машины для применения средств химизации в земледелии: конструкция, расчет, регулировки: учебное пособие / Л.Я. Степук, В.Н. Дашков, В.Р. Пет-ровец. Минск: Дикта, 2006. - 448 с.

5. Халанский, В.М. Сельскохозяйственные машины: учебник и учебное пособие / В.М. Халанский, И.В. Горбачев. Москва: КолосС, 2003. - 624 с.

6. Разбрасыватели удобрений фирмы KUHN Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.kuhn.ru

7. Кампания Альтаир. Каталог техники Электронный ресурс. Режим доступа:11Ц:р://ака1г-ак.ги

8. Проспекты и презентации фирмы Sulky Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sulkv-burel.coin

9. Проспекты и презентации фирмы Amazone Электронный ресурс. -Режим доступа: www.amazone.ru

10. Проспекты и презентации фирмы Bredal Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.bredal.com

11. Техника для внесения удобрений и защиты растений Kverneland

12. Квернеланд) Электронный ресурс. Режим доступа: http://kverneland-saratov.ru

13. Черноволов, В.А. Моделирование процессов распределения минеральных удобрений центрорбежными аппаратами: монография / В.А. Черноволов, Т.М. Ужахов. Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2011. - 265 с.

14. Четверня, В.Н. Исследование рабочего процесса роторного разбрасывателя минеральных удобрений методом скоростной киносъемки / В.Н. Четверня // Материалы НТС / ВИСХОМ. Вып. 24. - 1968. - С. 141-145.

15. Василенко, П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин / П.М. Василенко. Киев: Изд-во УАСХН, 1960.-283 с.

16. Догановский, М.Г. К определению параметров роторных разбрасывающих механизмов / М.Г. Догановский, В.В. Рядных // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1965. - № 4. - С. 8-11.

17. Козьмин, П.С. Теория дискового триммера с радиальными ребрами / П.С. Козьмин // Труды Ленинградского института инженеров водного транспорта. Ленинград: Водный транспорт, 1939. - Вып. 9.

18. Кийслер, М.А. Исследование конического разбрасывающего устройства для внесения минеральных удобрений: диссертация кандидата технических наук / М.А. Кийслер. Тарту, 1971.

19. Докучаев, A.A. Исследование процесса работы конического двухдискового распределяющего аппарата машин для внесения минеральных удобрений на склонах: автореферат диссертации кандидата технических наук / A.A. Докучаев. Минск, 1978. - Т. 97. - 19 с.

20. Жилин, А.П. Исследование процесса распределения минеральных удобрений ротором с горизонтальной осью вращения: автореферат диссертации кандидата технических наук / А.П. Жилин. Волгоград, 1975. - 152 с.

21. Якимов, Ю.И. К проектированию места подачи удобрений на центробежный диск / Ю.И. Якимов, А.П. Карабаницкий // Труды Кубанского СХИ. -Краснодар, 1976.-Вып. 136(164).

22. Догановский, М.Г. Выбор места подачи удобрений на бросковый механизм / М.Г. Догановский, Е.В. Козловский, В.В. Рядных // Тракторы и сельхозмашины. 1968. - № 4. - С. 33-36.

23. Тыльный, С.А. Теоретическое к экспериментальное исследование работы центробежных метательных аппаратов минеральных удобрений с вертикальной осью вращения: диссертация кандидата технических наук / С.А. Тыльный. -Москва, 1969. 179 с.

24. Хоменко, М.С. Исследование технологического процесса рассева минеральных удобрений центробежными аппаратами / М.С. Хоменко // Тракторы и сельхозмашины. 1960. -№ 9. — С. 31-33.

25. Назаров, С.И. Экспериментально-теоретические основы механизации процесса сплошного внесения минеральных удобрений: диссертация доктора технических наук / С.И. Назаров. Минск, 1969.

26. Соловей, И.И. Исследование роторного разбрасывающего рабочего органа машинам для рассева минеральных удобрений: автореферат диссертаций кандидата технических наук / И.И. Соловей. Воронеж, 1975. - 28 с.

27. Patterson D.E., Reece A.R. The theory of the centrifugal distributor. 1. Mortion on the disc, nearcentre feed. Agricultural engineering research, 1962, 7, № 3.

28. Черноволов, B.A. Центробежный аппарат для разбросного внесения удобрений: заявка на изобретение № 1120667/30 15 от 22 декабря 1966 г. - С. 4.

29. Якимов, Ю.И. Заостренные лопатки к разбрасывателям / Ю.И. Якимов, С.А. Тыльный // Техника в сельском хозяйстве. 1968. - № 4. - С. 81-82.

30. А. с. 214899 СССР. М. Кл. АО 1с 17/00. СКБ по машинам для Сибири и Северного Казахстана / П.М. Печатников, Д.А. Лутов, В.П. Чебыкин, Г.Н. Смакоуз. № 1113494/30 - 15; заявлено 15.11.66.

31. Методика оценки качества внесения минеральных удобрений / П.В. Побединский, В.Н. Кондратьев, В.А. Чуешков, Т.Н. Афанасьева // Техника в сельском хозяйстве. 1988. - № 4. - С. 48-49.

32. Садовый практикум Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.landart.rU/03-uhod/b-sovet/03b0npk0.htm#npkvv

33. Черноволов, В.А. Оптимизация перекрытия смежных проходов агрегата при внесении минеральных удобрений / В.А. Черноволов, Т.М. Ужахов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005. - № 3. - С. 24-26.

34. Жилкин, В.А. Применение системы MathCAD при решении задач прикладной механики. Часть 2. Теоретическая механика. Статика: учебное пособие / В.А. Жилкин. Челябинск, 2001. - 100 с.

35. Ефимов, В.Н. Система удобрений: учебник и учебное пособие / В.Н. Ефимов, И.Н. Донских, В.П. Царенко; под ред. В.Н. Ефимова. Москва: КолосС, 2002. - 320 с.

36. A.c. 1535420 СССР А 01 С 15/00. Устройство для стабилизации процесса рассева удобрений центробежно-дисковыми аппаратами / В.П. Забродин,

37. С.Б. Панев. №4407745 / 30-15; заявл. 10.02.1988; опубл. 15.01 1990, - Открытия. Изобретения. № 2. - 1990.

38. А.с. 1604199 СССР А 01 С 15/00. Устройство для стабилизации положения сектора рассева / В.П. Забродин, С.Б. Панев. № 4386950 / 30-15; заявл. 29.02.1988; опубл. 07.11.1999. Изобретения. № 41. - 1999.

39. А.с. 1665914 СССР А 01 С 15/00. Устройство для стабилизации процесса рассева удобрений центробежными аппаратами /С.Б. Панев, В.П. Забродин. № 4665890 / 30-15; заявл. 23.03.1989; опубл. 30.07.1991. - Открытия. Изобретения. № 28.- 1991.

40. А.с. 1628896 СССР А 01 С 17/00. Устройство для внесения удобрений / В.П. Забродин, С.Б. Панев. №4661105 / 30-15; заявл. 03.03.1989; опубл. 23.03.1991. - Открытия. Изобретения. №7. - 1991.

41. Пат. 1806516 Российская Федерация, МПК7А 01С 17/00. Устройство для стабилизации процесса рассева удобрений центробежным аппаратом / В.П. Забродин, С.Б. Панев. № 4911671 /30-15; заявл. 18.02.1991; опубл. 07.04.199. - Изобретения. - 1993. - № 13.

42. A.c. 496977 СССР, МКИ А 01с 1700 Вибрационный питатель к разбрасывателям удобрений / В.А. Черноволов, Н.П. Середин (СССР). -№2047814/30-15; заявл. 22.07.74; опубл. 30.12.75, Бюл. № 48. С.7.

43. A.c. 364283 СССР, МКИ А 01с 15/00. Прибор для исследования центробежных разбрасывателей / В.А. Черноволов, Т.М. Ляшенко, Н.Д. Грибняк, A.A. Докучаев (СССР). № 1661732/30-15; заявл. 25.05.71; опубл. 28.12.72, Бюл. № 5.-С. 4.

44. A.c. 41308 А 01 С 15/00. Прибор для исследования работы разбрасывателей удобрений / В.А. Скользаев, В.А. Черноволов, А.П. Жилин /№1758711/30-15; заявл. 15.03.72; опубл. 1974. Бюл. № 41.

45. A.c. 545285 СССР, МКИ А 01 С 15/00. Прибор для исследования центробежных разбрасывателей удобрений /A.A. Докучаев, В.А. Черноволов. (СССР). 2134079/15; заявл. 11.05.75; опубл. 5.02.77, Бюл. № 5. - С.5.

46. А.с. 1192671 СССР, МКИ А 01 С 15/00. Прибор для настройки рабочих органов разбрасывателей удобрений / В.П. Забродин, В.А. Скользаев, В.А. Черноволов. (СССР). № 3758165/30-15; заявл.25.06.84; опубл. 23.1 1.85, Бюл. №43.-С. 9.

47. Черноволов, В.А. Влияние фрикционных свойств удобрений на качество работы бросковых аппаратов / В.А. Черноволов, Т.М., Ляшенко // Повышение качества и эффективности сельскохозяйственных машин: межвузовский сборник. Ростов-на-Дону, 1979. - С. 212-220.

48. Шихов, Н.И. Контроль качества работы машин для внесения твердых минеральных удобрений / Н.И. Шихов, Ю.А. Капустин, Э.А. Шакиров // Техника в сельском хозяйстве. 1984. - № 8. - С. 38.

49. Городецкий, П.И. Экспериментальное исследование однодискового центробежного аппарата на рассеве гранулированного суперфосфата / П.И. Городецкий, В.Н. Чунарев // Тракторы и сельхозмашины. 1966. - № 11. - С. 3738.

50. Черноволов, В.А. Методика исследования угла бросания удобрений механическими аппаратами / В.А. Черноволов / Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1980. - № 9. - С. 42^14.

51. Сысоев, И.В. Обоснование параметров диска и направляющего устройства центробежных аппаратов разбрасывателей удобрений / И.В. Сысоев, В.А. Черноволов // Записки Ленинградского СХИ. Т. 174. - 1973. - С. 10-15.

52. Дунин-Барковский, И.В. Теория вероятностей и математическая статистика в технике / И.В. Дунин-Барковский, Н.В. Смирнов. Москва: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1955. - 556 с.

53. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / A.A. Спиридонов. Москва: Машиностроение, 1981.- 184 с.

54. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. Москва: Наука, 1976. -279 с.

55. Машины для внесения твердых минеральных удобрений. Методы испытаний. Межгосударственный стандарт: ГОСТ 28714 2007. - Введен 2009.01.01. - Москва: Изд-во стандартов, 2007

56. Перегудов, В.Н. Действие на урожай неравномерного распределения туков / В.Н. Перегудов, Н.Г. Овчинникова // Вестник сельскохозяйственной науки. 1970.-№ 1. —17.

57. Сендряков, И.Ф. Влияние качества внесения минеральных удобрений на урожай зерновых культур / И.Ф. Сендряков, Н.Г. Овчинникова, Б.А. Главац-кий // Химия в сельском хозяйстве. 1980. - № 7. - С. 4-7.

58. Зависимость эффективности удобрений от равномерного внесения / В.Г. Осипов, В.Е. Явтушенко, В.Г. Устюгов, Г.И, Крыцкий // Химия в сельском хозяйстве. 1978. - № 1.-С. 13-15,

59. Останин, А.И. Влияние неравномерного распределения удобрений на урожай зерновых культур / А.И.Останин, Ф.В. Янишевский // Агрохимия. -1973.-№ 1.-С. 11-19.

60. Экономическая оценка конструкторской части дипломных проектов, выполняебмых на кафедрах сельскохозяйственных машин и эксплуатации ма-шинотракторного парка: методические указания. Зерноград: АЧГАА, 2001. -25 с.

61. Старик, Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций / Д.Э. Старик. Москва: Финстатинформ. - 1996. - 93 с.

62. Учет основных средств: методические рекомендации. Амортизация. Нормы. Москва: Изд-во «Ось-89», 1999. - 208 с.

63. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. Москва: ЦНИИТЭИ, 1980. - 296 с.

64. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Москва: Информэлектро, 1994.- 114 с.

65. Машина для внесения удобрений и посева семян сидератов навесная: руководство по эксплуатации. ОАО Хмельниксельмаш, 2008. - 22 с.

66. Овчинникова, Н.Г. Влияние неравномерного распределения минеральных удобрений на урожай зерновых культур: автореферат диссертаций кандидата сельскохозяйственных наук / Овчинникова Н.Г. Москва, 1969.

67. Черноволов, В.А. Общие закономерности распределения удобрений центробежным дисковым аппаратом / В.А. Черноволов // Материалы НТС ВИСХОМ. Москва: ОНТИ, 1969. - Вып. 26. - С.63-71.

68. Черноволов, В.А. Моделирование процессов распределения удобрений бросковыми аппаратами / В.А. Черноволов. Ленинград: Изд-во ЛСХИ, 1985.-24 с.

69. Черноволов, В.А. К определению угла сектора рассева центробежного дискового аппарата с радиальными лопатками / В.А. Черноволов // Труды АЧИМСХ. Механизация сельского хозяйства. Москва: Россельхозиздат 1971. - Вып. 20. - С. 73-76.

70. Обоснование параметров разбрасывающего аппарата с эффективной шириной рассева удобрений 25-30 м: отчет о НИР / АЧИМСХ; рук. В.А. Черноволов. Зерноград, 1970. - 37 с.

71. Черноволов, В.А. Исследование влияния пульсирующей подачи на распределение удобрений центробежным дисковым аппаратом / В.А. Черноволов, A.A. Лянник // Механизация процессов применения удобрений в сельском хозяйстве / ЦНИИМЭСХ. Минск, 1970.-С. 151-156.

72. Скользаев, В.А. Элементы теории распределения удобрений центробежными дисковыми аппаратами / В.А. Скользаев, В.А. Черноволов // Тракторы и сельхозмашины. 1969. - № 2. - С. 27.

73. Ужахов, Т.М. Повышение равномерности внесения минеральных удобрений на склонах машинами с центробежными аппаратами / В.А. Черноволов, Т.М. Ужахов. // Научный вестник Ингушского государственного университета. Магас, 2003. - № 3.

74. Якимов, Ю.И. Исследование факторов, влияющих на распределение удобрений однодисковыми центробежными аппаратами / Ю.И. Якимов // Материалы НТС ВИСХОМ. Москва: ОНТИ, 1969. - Вып. 26. - С. 81-89.

75. Якимов, Ю.И. Экспериментальные исследования распределения удобрений центробежными разбрасывателями / Ю.И. Якимов, С.И Волосников // Тракторы и сельхозмашины. 1967. - № 12. - С. 27.

76. Забродин, В.П. Контроль и управление процессами внесения минеральных удобрений / В.П. Забродин. Ростов-на-Дону: ООО «Тура»; НПК «Гефест», 2003.- 124 с.

77. Арташова, H.A. Влияние удобрений на урожай и качество зерна / H.A. Арташова, А.Т. Тщенко, О.Д. Семихова •// Обзорная информация. Москва: ВНИИТЭИСХ, 1980. - 560 с.

78. Справочная книга по химизации сельского хозяйства / под ред. В.М. Борисова. 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Колос, 1980. - 560 с.

79. Черноволов, В.А. Процессы и аппараты: практикум. / В.А. Черново-лов, Т.М. Ляшенко. Зерноград. ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007. - 167 с.

80. Лобачевский, П.Я. Исследование технологических свойств сыпучих сельскохозяйственных материалов: методические указания / П.Я. Лобачевский. Зерноград, ФГОУ ВРО АЧГАА, 2007. -15 с.

81. Луханин, В.А. Обоснование параметров центробежного аппарата для распределения минеральных удобрений при реверсивном приводе дисков / В.А. Луханин, В.А. Черноволов, Е.В. Поволоцкая // Вестник ДГТУ. Ростов на Дону, 2008. - № 4(39). - С. 426-432.

82. С. 9347 Моделирование работы диска центробежного аппарата для разбросного внесения минеральных удобрений «Центродиск» / В.А. Луханин,

83. В.А. Черноволов, Т.М. Ужахов // Отраслевой фонд алгоритмов и программ регистрация 25.10.2007; выдано 26.11.2007.

84. С. 11510 Программа расчета выходных характеристик двухдискового центробежного аппарата / В.А. Луханин, В.А Черноволов, Е.В Повалоцкая // Отраслевой фонд алгоритмов и программ регистрация 09.09.2008; выдано 14.10.2008

85. Гухман A.A. Введение в теорию подобия: учеб. пособие для втузов / A.A. Гухман // Изд 2-е доп. и переработан. Москва, Высшая школа, 1973. -296 с.

86. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике / Л.И. Седов // Главная редакция физико-математической литературы. Москва: Наука, 1972.-440 с.