автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии и обоснование параметров механизмов для раскладки и сборки гибких оросительных трубопроводов

г И с)

сг^1!п:д21!лтап'п сжж трудного крашгго

ап:П кнскптт шмиздач и элигтяшпя! сельского хозяйства (сдимэ^

на правах рукописи

ТУШУРДЦОВ ЗУЛПШШ5 ХУДАЙКУЛОВИЧ

УД{ 631.672:621.643

СОВт1!ШСТВОВ№Е ТЕХНОЛОГИИ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ РАСКЛАДКИ И СБОРКИ ГИБКИХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Специальность 05,£0.01 - !-!вхпкиягд.им сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ ,

диссертации ня сочскпние ученей степени кяндидята технических наук

Янгишь - 15СО

Работа выполнена в Среднеазиатском ордена Трудового Ьрасного Знамени научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (САШЗ)

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники УзССР, академик иАСХЬИЛ, доктор технических наук,профессор РУДАЬОи Г.М.

Официальные оппоненты:-заслуженный механизатор сельского

хозяйства УзССР, доктор технических наук, профессор М.А.АХЫЬДяШКЪ -кандидат технических наук,стерший научный сотрудник ЬУИД/ЗОь A.M.

Ьедуцая организация - Государственное специальное конструкторское бюро (ГСЬо) по ирригации

Защита диссертации состоится " QrtpQAfl id'JOr. в Ш часоз на заседании специализированного совета К 010.За.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Среднеазиатском ордена Трудового Ьрасного Знамени научно-исследовательском институте механизации и электрификацш сельского хозяйства (САИМЭ)

Адрес: 702B4I, Ташкентская область, Ннгкюльский район, п/о Гульбахор-I, САИМЭ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке САИМЭ

Автореферат разослан " 46 " МО р 1ТЩ 19Э0г.

/Ученый секретарь (

специализированного совета, (/ / '

кандидат технических наук ч--О Г.Н.Ш1

... -лпа

".^а ' АННОТАЦИЯ

■се'чйчЙй* а^оте дан краткий анализ применения на полгве сельскохо-'гпйтептейных культур гибких трубопроводов и обзор существующих технологий и средств механизации их раскладки и сборки. Выбрана рациональная технология дистанционной раскладки гибких трубопроводов путем протягивания по Пилю с помощью тлоса и сьемного накопителя и сборки их путей вытягивания за дальний конец с применением катка для удаления остатков воды. В этой технологии предусмотрено также применение ложеобразователя для укладки трубопровода и направляющих роликов для раскладки и сборки трубопровода по криволинейной трассе. Разработаны технологические схемы,теоретически и экспериментально обоснованы параметры механизмов, осуществляющих указанную технологию.

Описаны результаты лабораторно-полевых и производственных испытаний усовершенствованной технологии раскладки и сборки гибких трубопроводов, которые показали ее малую энерго и трудоемкость при отсутствии повреждений (выпадение водовыпусков, обрыв и проколы трубопровода) и повышении пропускной способности трубопровода. При'применении названной технологии на поливной машине ППА-165У за счет сокращения продолжительности раскладки и сборки трубопровода и, соответственно, повышения производительности'труда обеспечивается экономический эффе: г в размере 656,3 руб. в год.

Автор защищает:

- усовершенствованную технологию дистанционной раскладки и сборки гибких оросительных трубопроводов;

-- схемы и параметры механизмов для ее -осуществления.

ОимАЯ-Ш^ШЕИ-ЮША. РАБОТЫ

Актуальность темы. Решением НУП съезда КПСС предусмотрено надетое обеспечение страны продуктами питания и сельскохозяйственным сырьем при экономном использовании оросительной воды. Решение этой задачи во многом зависит от иовыкеняя эффективности использования орошаемых земель, реконструкции действующих оросительных систем и расширения применения выеохет^фективных способов ори эдил.

Одним из таких способов является полив с применением гибких трубопроводов по поперечной и продольной схемам, построенных и цействующюс на новоорошаемчх землях УгЛЗСР.' Однако широкое применение при-этом'способе полива гибких трубопроводов сдергивается

из-за отсутствия совершенных приемов и работоспособного средства механизации их раскладки и сборки.

В соответствии с изложенным настоящая работа посвящена совершенствованию технологии и параметров механизмов для раскладки и сборки гибких трубопроводов.

Цель исследований - повышение эффективности применения гибких трубопроводов путем совершенствования приемов и средств меха низации их раскладки и сборки.

Остановка задачи. На основании анализа результатов научно исследовательских и опытно-конструкторских работ ставилась задач выбрать наиболее рациональную технологию раскладки и сборки гибких оросительных трубопроводов и обосновать основные параметры механизмов для ее осуществления.

Обьект исследования - технология раскладки и сборки гибких трубопроводов и механизмы для ее осуществления.

Методика исследований. При обосновании параметров механизмо . для раскладки и сборки гибких оросительных трубопроводов примене ны общеизвестные и специально разработанные методики и приборы. Результаты опытов обработаны методами математической статистики.

Сравнительные испытания технологий раскладки и сборки гибки трубопроводов проведены по РД 10.II.3-89. "Машины-и установки поливные. Программа и методы испытаний". Экономическая аффективное применения усовершенствованной технологии и сборки трубопровода рассчитана в соответствии с ГОСТ 23728-88-Г0СТ 23730-88 "Технике сельскохозяйственная. Методы.экономической оценки". -

Научная новизна. Разработана технологическая схема и уста новлены аналитические зависимости для определения основных параметров направляющего ролика, ложеобразователя, катка для удален! остатков воды и водовыпуска гибких трубопроводов, которые подтв( ждены экспериментальными данными. Новизна технологии дистанцион ной раскладки гибких трубопроводов и конструкции ложеобразовате. подтверждена положительным решением ВНШГПЭ на выдачу авто^коп 'свидетельства на изобретение (заявка $ 4399403/15-022437и), &<в< довыпуека а.с. }? 1093299. .. 1

'.■• ^политически определена зависимость силы выдавливания водо пуски кз гнезда крепления при намотке трубопровода на кат ушу о . усилии вытягивания трубопровода, габаритных размеров водовыпуск а начального диаметра катуши.

. Практическая ценность. Применение усовершенствованной технологии и механизмов для ее осуществления с обоснованными параметрами на поливных машинах типа ППА-165 позволяет дистанционно раскладывать и убирать трубопровод без повреждения (при необходимости и по криволинейной .трасе) с минимальными затратами энергии и груда.

Реализация результатов исследований. .По результатам иссле,п- . ваний в САШЭ изготовлены экспериментальные образцы механизмов, осуществляющих рекомендуемую технологию раскладки и сборки гибких трубопроводов, которые прошли производственные испытания.

Рекомендуемые параметры приняты FCKB по ирригации (г.Ташкент) и используются при разработке тех.документации для изготовления зпытных образцов поливных машин.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Ученом Совете САШЭ в 1982-1988 гг.- и на научно-прак-гической конференции аспирантов и молодых ученых CAO ЬАСХПИЛ по интенсификации сельскохозяйственного производства, посвяценной ?0-летию великого Октября (Ташкент, 1987г.).

Публикация. Основные положения диссертационной работы изло -кены.в 7 научных статьях, 4 авторских свидетельствах и в заявке m изобретение, на которую получено решение ВНИИГЛЭ о выдаче авторского свидетельства. • • ,

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, шти глав, выводов, списка использованной литературы и:приложений. Удержание работы изложено на 162 страницах машинописного текста, ¡ключает 10 таблиц, 59 рисунков. Библиография включает 189 наиме-гований» из них-19 иностранных. :

. ОСНОВНОЕ СОДЕРШНИЕ РАБОТЫ ..

Введение .отражает актуальность диссертационной темы, значе-!ие выполненной работы и ее основные положения, вынооимые на за-¡иту. . • '

В первой главе "Состояние вопроса и задачи исследован..й" ¡риведен краткий аналлз применения гибких трубопроводов на поливе ■ельскохозяйотвенных культур. Значительную работу в этом направле-;ии провели А.Н.Костяков, С.М.Кривовяз, А'.Н.Ляпин, X.А.Ахмедов, 1.Т.Лактаев, Э.Л.Окулич-Ьозарин, Д.М.Челюканов, Е.Е.Еременко, '.М.Саттаров, Г.Ю.Лейнкин, И.И.Величко, А.П.Косов и др. Рекомендо-

валы поперечная и продольная схеыц полива, последняя из них построена и действует в основном на новоорошаемых землях. Для осуществления полива по этим схемам предусмотрено применение гибких трубопроводов длиной до 400 м, диаметром 300...350 и с водовыпускам*^ обеспечивающими расход воды в борозды до 2 л/с.

Установлено, что путем совершенствования средств механизации применения гибких трубопроводов по указанным схемам полива можно значительно повысить эффективность полива. С этой целью проведен обзор, в результате которого выбраны рациональные технологии:

• раскладки-протягиса, лсм трубопровод-! по полю с помощью троса и сьемного накопителя;

- сборки - вытягиванием трубопровода за дальний конец с применением цилиндрического катка для удаления остатков воды.

Ьыявлены недостатки выбранных технологий и механизмов для их осуществления и в соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

- разработать лонеобразователь для укладки трубопровода при дистанционной раскладке;

- упростить использование и повысить работоспособность катка для удаления остатков воды из трубопровода путем уменьшения его массы, повышения поперечной устойчивости и улучшения управляемости;

- изучить процесс взаимодействия водовшуека-гибких трубопроводов с катушкой при наматывании с целью устранения выдавливания водовшуека из гнезда крепления;

- разработать недовыпуск к гибкому трубопроводу с надежным и гермптичным креплением и обеспечением регулирования величины и направления струи с гашением ее скорости;

- разработать устройства для дистанционной раскладки и сборки гибких трубопроводов по криволинейной трассе;

- провести сравнительные испытания существующих и усовершенствованной технологий раскладки и сборки гибких трубопроводов и определить технико-экономические показатели внедрения результатов исследований.

Ъо иуо¿од главе "Теоретич ские предпосылки по совершенствована« тскио.чогш! и боснованию. параметров механизмов для расклад к г. ;г сборка гибких труб'проводов" приведена рабочая гипотеза по ркшункк. поставленных задач с последующим ее теоретическим обосно ьпннеч. Сна состоит в том, что применяя выбранные технологии рас

кладки и сборки гибких трубопроводов и устанавливая между тросом и трубопроводом при раскладке его симметричные относительно общей оси рабочие органы в определенной последовательности, можно подготовить специальное ложе (углубление1) для трубопровода. Выполнение наруяной поверхности катка для удаления остатков воды из трубопровода вогнутоП способствует уменьшению ~го массы и повышению поперечно» устойчивости, а обеспечение раздельного вращения взаимодействующих с почвой и трубопроводом частей катка улучшает его управляемость. При достаточном начальном диаметре катушки, небольших габаритах и надежном креплении водовыпуска, что достигается путем оптимизации этих параметров, можно устранить выдавливание водовыпуска из гнезда крепления при намотке трубопровода на катушку, Кроме того, путем установки е местах изгиба трассы полива направляющих роликов можно добиться дистанционной раскладки и сборки гибких трубопроводов по криволинейной трассе.

На рис Л приведена технология раскладки и сборки гибких трубопроводов согласно рабочей гипотезе» Агрегат (трактор с намоточным устройством) подьезжает на край трассы полива, где катушка I с трубопроводом 2, установленная в контейнере 3, опускается на землю и отсоединяется от трактора 4. С трактора снимается также ложео -бразователь 5, который устанавливается перед катушкой и задним крюком крепится к началу трубопровода, размотанного с катушки. Затем агрегат переезжает на другой (противоположный) край трассы полива, где производится ориентирование лебедки б в сторону катушки и протягивание троса 7 по трассе путем разматывания его с лебедки. По завершению этого процесса трос закрепляется на переднем крюке ложеобразователя и включается привод лебедки. При этом трос нама-' тывается на лебедку и по трассе полива'протягивается ложеобразо-ватель, а за ним и трубопровод, разматываясь с катушки. Затем ло-жеобразователь.-отооединяется от троса-и трубопровода и устанавли-. вается на тракторе, а трубопровод расправляется »'укладывается в борозда/, образованную ложеобразователем, обеспечивая при этом ориентирование водовыпусков в сторону поливных борозд.В местах со. единения отрезков трубопровода устанавливаются соединитель. ;це муф-■ ты и этим завершается'процесс раскладки.

После полива, не дожидаясь высыхания поля, приступают к сборке трубопровода. Для этого на одном из концов трассы полива каток 8 снимают о трактора и устанавливают на трубопроводе, а агрегат переезжает на противоположный край поля, где начинают разматывание

Рис.I. Усовершенствованная технология раскладки и сборки гибких трубо-

I - катушка; 2 - трубопровод; 3 - контейнер;

проводов: а - раскладка; б - сборка:

4 - трактор; о - ложеоб-разователь; и - лебедка; 7 - трос; Ь - каток;

4

. ....................................... 9 - направляющий ролик

троса с лебедки и протягивание (вручную) по трассе полива. Этот процесс завершается тем, что трос пропускают над катком л присоединяют к трубопроводу, включением привода лебедки начинают вытягивание трубопровода, при утом дальний конец последнего поднимается на каток, освобождаясь от остатков воды и насосов, которые удалятся из трубопровода через водовыпуски и стыки отрезков. По о-аЕзршенкю процесса намотки троса отключают привод лебедки,трубопровод отсоединяют от труса и присоединяют-к катушке, включением привода, которой осуществляется полное вытягивание, трубопровода 'наматыванием на катушку.

При необходимости дистанционной раскладки -и сбирки гибких трубопроводов по криволинейной трассе в местах ее изгиба устанавливав направляющие рилики 9 с вертикальной осью вращения.

Разработаны технологические схемы и обоснованы параметры механизмов для осуществления технологии раскладки и сборки гибких трубопроводов согласно рабочей гипотезе.

11яправлакций ролшс. Учитывая особенности работы разработаны д!а конструкции направляющего ролика. После опробования работоспособности выбрана схе'ма, приведенная на рис.2.

Ось I ролика-2 выполняет функцию якоря, а нижняя коническая часть ролика выполнена ¿¿'одно с цилиндрическим почвозацепом 3 и в процессе саботы не вращается.

Хстмюь-гоно, ЦТ» натяжение-сбегающей с ролика ветви трубопро г oaf pni-..-.с еу:.:ме наткет, л набегающей на ролик ветви трубопровода и сгпрогпЕ.тонил ролжа вращения. Учитывал незначительность послед

- а -

Рис. 2.Схема направляющего ролика : I - ось - якорь; ° - ролик; 3 ■ почвозацеп; 4 - трубопровод

него, сила, действующая на ролик -Тр , определена как равнодействующая набегающей на ролик и сбегающей о него ветвей трубопровода - Т , то есть:

Тр = 27 51,11-у- ,

где 0(ц - угол изгиба трубопровода.

Надежность крепления направляющего ролика обеспечивается при условии:

Тр < "Грз , (2)

где ТрВ - сопротивление направляющего ролика выдергиванию.

Выражения (I) и '(2) использогяны при экспериментальном обосновании высоты почвозацепа -'Иц и заглубления якоря - Н^ . Остальные параметры направляющего ролика определены расчетным путем, исходя из условия размещения трубопровода с водовыпуском на рабочей поверхности ролика.

Ло^еобразователь. Исходя из условия работы и требований к укладке гибких поливных трубопроводов выбрана схема ложеобразователя (рис.3), состоящего из установленных на общей-.оси I в технологической последовательности конического ограничителя 2, цилиндрического ножа 3 и дискового выравнивателя 4. Ограничитель и выравниватель имеют цилиндрические опорные поверхности. Но;х закреплен к оси посредством радиальных перемычек. Ось ложеобразоват< тя снабжена крюками Ь,6 для крепления к тросу 7 и трубопроводу Ь.

При работе ложеобразователь движется поперек борозд. Ограни читель перемещается по вершинам гребней, предотвращая чрезмерной заглубление нота. Поскольку диаметр ограничителя несколько меньше чем диаметр последующего за ним ножа, происходит срезан/.е номом верхушки гребня., а затем срезанную почву с гребня в борозду перо-

7//

Рис.3.Схема ложео-бразователя: 1-ось; 2 - ограничитель; 3-нож; 4-выравнива-тель; 5,6 - крюки; 7 -трос; 8 - гибкий трубопровод

мещае выравниватель.

Требуемая ширина и глубина ложа определены исходя из условия закатывания в него трубопровода (в процессе заполнения трубопровода водой) в случае максимально-возможного отклонения их осей при укладке.

Угол конусности ограничителя -ОСо(рис.4) определен из условия огустсгвия образования уплотненного ядра почвы на основании результатов исследований академика Г.М.Рудакова.

Рис.4. Силы, действующие на ограничитель в продольно-вертикальной плоскости

Диаметр ограничителя - [)0 ,от которого зависит глубина хода ложеобразователя, определен из условия равенства активных сил. и сил реакции, действующих на ограничитель в продольно-вертикальной плоскости, т.е.: '

(3)

где

РцИ Р,

- часть веса ложеобразователя, приходящаяся на ' о граничил-ль;

- сила прижатия ограничителя к почве натяжением троса - Рт . Определена расчетным путем исходя из теории гибко" нити;

- вертикальная составляющая силы давления почвы на соответственно цилиндрическую и коническую части

- 1п -

ограничителя. Величины этих сил определены как произведение площади пятна контакта частей ограничителя на среднее значение удельного сопротивления почвы вертикальному смятию.

0утем подстановки численных значений из уравнения (3) найдено 160...170 мм.

Диаметр ножа и выравнивателя приняты равными диаметру трубопровода. Остальные параметры ложеобразователя определены, в основном, графоаналитическим способом, исходя из размеров профиля междурядья. При этом исходили также из условия сохранения горизонтального положения оси'лонеобразователя при движении его поперек боррзд.

Каток для удаления воды из гибкого трубопровода. Схема работы катка согласно рабочей гипотезе приведена на рис.5. Он состоит из двух колес I, соединенных осью 2, на которой установлен ролик 3. Последний выполнен в виде цилиндра, к торцам которого присоединены малыми основаниями усеченные конусы. Управление движением катка осуществляется с помощью ручки 4.

. Колеса и ролик установлены с возможностью раздельного врацет ния, что улучшает управляемость катка. Ширина ручья и угол наклона' рабочей поверхности конической части ролика катка определены из условия размещения трубопровода между колесами и концентрации его на цилиндрической части ролика.

Основным требованием к работе катка является обеспечение необходимой для удаления остатков воды и насосов из перемещаемой

Рис.5. Схема работы катка для удаления остат -ков воды из гибких трубопроводов: I- колесо; 2-ось; 3-ролик;4-ручка управления;5-трубопро -вод

ьвЛ

ния воды из водошпусков. Замерами установлено, что hg доходит до 0,2о м;

соответственно высота и глубина неровностей поля относительно средней линии профиля после эксплуатационной планировки. Согласно данным проф. Ахмеджанова М.А. hg= = hr = 0,05...0,05 м.; *

Ьц- глубина колеи колеса. Она определена расчетным путем с учетом результатов исследований акад.Горячкина В.П., Мацепуро U.E. и Саакяна С.С. и оказалась равной 0,04м.

Из зависимости (4) находим hT> 0,42 м. с применением классической теории опрокидывания агрегата установлено, что h^<0,49 м. Принято усредненное значение hf =0,46 м,которое использовано при определении значений диаметров колеса- Dr и ролика - Dp , исходя из условия:

DK + Dp = 2 hT .

Эти значения Dk 11 Dp целесообразно принять равными соответственно 600 мм и 320 мм, учитывая условие обеспечения минимальной металлоемкости при максимальном угле опрокидывания катка.

Длина ручки управления катком определена исходя из требований ГОСТа - усилие, приходящееся на руку оператора, не должно лревы -кать б кГс.

Факторы, влияющие на выдавливание водовыпуска из гнезда крепления при намотке трубопровода на катугку. При намотке поливного трубопровода выступающая от его стенки (изнутри или снаружи) часть водовыпуска остается под телом трубопровода и-прижимается к катушке определенной силой Pg, которая может привести к выдавливанию водовыпуска из гнезда крепления. Для определения величины этой силы выведена зависимость:

С- W (з

r пОт+ М

arc sin rS-T^farcb ДЙ_-

jdlHu YHpFl ^Ц^ИЩ 2

+ Dürcs\n~ + 2i/ir} ,

1 3

где и = РИ-ь И2 ; + ;

р - усилие вытягивания трубопровода;

диаметр трубопровода; Вц- ширина продольного клеевого шва трубопровода;

- I9. -

ГП - количество слоев материала трубопровода,воздействующего на водовцлуск;

dg - диаметр водовыпуска;

il - высота выступа водовыпуска от стенки трубопровода;

D - начальный диаметр катушки.

Анализ формулы (5) показал, что при увеличении 0 до 300 мм уменьшение Fg происходит интенсивно, а затем замедляется. Учитывая это, а также уменьшение вместимости катушки с увеличением D , принято D =300...400 мм.

Зависимость Fg от величины h ,d $ и F является близкой к прямолинейной, поэтому эти величины необходимо уменьшить до минимума. .

С целью уменьшения h и разработан водовыпуск.в конструкции которого предусмотрено ююхе регулирование направления струн, повышение надежности и герметичности крепления его на стенке трубопровода.

Б третьей главе приведены программа и методика экспериментальных исследований. Описаны специально разработанные методики и стенды для проведения опытов. Дано обоснование условий проведения и повторное™ опыточ, а также пределов варьирования исследуемых факторов. Приведены результаты обработки опытных данных с применением методов математической статистики.

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследований" приведены результаты экспериментов по обоснованию параметров механизмов для раскладки и сборки гибких трубопроводов согласно рабочей гипотезе и проверке применимости теоретических предпосылок.

Определение заглубления пкоря в почву и высоты почвозацепа направляющего ролика. При обосновании названных параметров исходили из обеспечения'условия, соответствующего выражении (2/. Определение величины Тр& производилось путем динамометрировашг. Влажность почвы была близка к капилярному насыщению (после полива), что соответствует наихудшим условиям работы направляющего ролика.

Величина "Г рб определена при варьировании значений Ид в пределах 0...5I0 мм и hp -0...120 мм. Полученные результаты сопоставлены о расчетными значениямиТр по зависимости (I) и установлено, что при значениях Ьд > 450 мм, -80 мм прочность'закрепления ролика в почве будет достаточной.

Исследоьания по уточнению и обоснования параметров ложеобра-зосатедя. Ь результате профилирования заколесных и стыковых междурядий установлено, что наибольшую ширину борозды, следовательж и наименьшую площадь, на которую опирается ложеобразователь, имеют междурядья, в которых проходят задние колеса трактора. Поэтом; их размеры использованы при оптимизации параметров ложеобразова-теля, зависящих от размеров профиля междурядья.

Изучено влияние диаметра ограничителя - 0В на размеры ложа тяговое сопротивление ложеобразователя. Установлено, что увеличе нием 0 е до 190 мм мокно значительно уменьшить тяговое сопротив ление при обеспечении необходимых размеров ложа.

Увеличение расстояния медцу ножом и выравнивателем приводит к повышению тягового сопротивления ложеобразователя. Поэтому его величина принята минимальной с учетом предотвращения возможности заклинивания меэду ножом и выравнивателем комков большого размер

Определение минимально-допустимой массы катка для удаления остатков роды из гибких трубопроводов. При уменьшении массы катк упрощается его использование,связанное с установкой его на трактор, снятием с него, перекатыванием по полю и управлением при сборке. Однако чрезмерное уменьшение массы катка приведет к превосходству над ней подьемной силы накопленной в трубопроводе во^ Это ухудиаег поперечную устойчивость катка и усложняет управлеш им (приходится прилагать большие усилия для удержания катка над трубопроводом). Подъемная'сила трубопровода определена на специально разработанном стенде в зависимости от напора воды в трубопроводе - р и диаметра ролика катка -Ор. Для описания процесса предложена эмпирическая зависимость:

РПИ,16 (0р-1(б)2 + 3р(0р-1,б)-7,64 ,

где Рт - даН; Ор- дм; . р - кЛа.

Принимая ранее найденные значения Ор = 3,2 дм и р=Ьх = 4,6 кПа н, дено = 17...18 даН. Поэтому масса катка должна быть не менее 17...16 кг.

Определение зависимости силы выдавливания водовыпуска из. гнезда крепления от диаметра катушки и усилия на вытягивание трубопровода. Опыт проведен на специально разработанном стенде (рис.6). Он сострит из катушки I с регулируемым начальным диаме ром и падающего груза 2 с направляющими роликами 3,4. Груз 2 со динен с трубопроводом 5 посредством троса 6. На трубопроводе вб

10

Рис.б.Схема стенда для измерения силы выдавливания водовыпуска из гнезда крепления: 1-катушка; 2-падающий груз; 3 и 4-направляющие ролики;

2

7 5- трубопровод; 6-трог;

7-приспособление для замера СИЛЫ Прижатия води -выпуска к катушке; 8-

корпус приспособления;

9-скоба; Ю- динамомс. .'р; II - толкатель

зи катушки I установлено приспособление 7 для замера силы прижатия водовыпуска к катушке. Ь гнезде крепления водовыпуска изнутри трубопровода установлен корпус 8 приспособления. К нему снаружи трубопровода крепится скоба 9 для динамометра сжатия 10. Через центральное отверстие корпуса проходит ось толкателя II, взаимодействующая с катушкой I и динамометром 10.

При включении привода катушки I трубопровод 5 натягивается и поднимается груз 2, масса которого соответствует усилию на вытягивание трубопровода с поля. При этом трубопровод наматывается на катушку вместе с приспособлением 7 и толкатель II давит на динамометр 10, который и показывает величину силы прижатия водовыпуска к кату иже - Диаметр и высота выступа толкателя изнутри трубопровода соответствуют габаритным размерам водовыпуска- сиь.

На рис.7 е'месте с экспериментальными значениями ,определенными на описанном стенде, приведены и теоретические, рассчитанные по формуле (0). Результаты сравнения показывают, что разг'ца между теоретическими и экспериментальными значениями ^ не превышает 5 %. Следовательно, теоретическая зависимость (5) достаточно точно описывает процесс намотки поливного трубопровода на катушку и по ней можно сделать достоверные выводы.

Оптимизация параметров водовыпуска гибких трубопроводов. Наружный диаметр, диаметры шейки и гнезда крепления водовыпуска обоснованы исходя из обеспечения необходимой герметичности и надежности крепления его на стенке трубопровода.

Параметры водовыпуска, влияющие на изменение направления струи, оптимизированы о применением метода математического плана-

11

даК

V / и

N N А V,-

/У /У

X1

Рис.7. Зависимость силы выдавливания водовыпуска от диаметра катушки - О и усилия на вытягивание трубопровода - Р

130

300 450 600

«3

1,5 5 4,5 —— теорети ческая

„ Г

6 кН

■ -—о-—экспериментальная

■ рования экспериментов. К ним относятся: величина смещения клапана, углы сходимости наконечника и установки водовыпуска .на трубопроводе относительно горизонта.

В пятой главе "Сравнительные испытания, технологий и механизмов для раскладки и сборки гибких трубопроводов" приведены резул! таты сравнительных испытаний существующих технологий и усовершенствованной (согласно рабочей гипотезе) и экономическая.эффективность ее применения. •.-..-.

Установлено, что усовершенствованная технология, являясь наименее энергоемкой в сравнении с существующими, обеспечивает повышение производительности дистанционной раскладки трубопровода1 в 1,5 раза,, а сборки в 3,4 раза, при отсутствии поврекдаемости трубопровода в виде обрывов, проколов и выпадения водовыпусков, что повышает срок службы трубопровода. Применение ложеобразовате-ля предотвращает перекатывание трубопровода при подаче в него воды и повышает его пропускную способность, а направляющих роликов расширяет обьем применения гибких- трубопроводов на поливе за сче обеспечения их дистанционной раскладки и сборки по криволинейной трассе. ' ' .

Технико-экономические расчеты показали, что при применении . усовершенствованной технологии только за счет сокращения продолжительности раскладки'(1.3 ч против 2) и сборки (.0,8 ч против 2,7), повышается производительность; машины ША-165У.В 1,1 раза и обеспечивается получение экономического эффекта в размере о56,3

рубля Б ГОД.

ойцие ьыъода и предложим ' ■

1. Одной из основных причин, сдерживающих широкое применение гибких трубопроводов на поливе сельскохозяйственных культур, является несовершенство технологий и механизмов для их дистанционной раскладки и сборки, выражающееся в повреждаемости трубопроводов и высокой трудоемкости осуществления этих операций,

2. Наиболее рациональными технологиями, обеспечивающими раскладку и сборку гибких трубопроводов без их повреждения и с малыми затратами труда являются:

- раскладка - протягиванием по полю с применением съемн^о накопителя и ложеобразователя;

- сборка - вытягиванием за дальний конец с применением катка для удаления остатков воды, устанавливаемого в петлю перегиба трубопровода.

3. Дистанционная раскладка и сборка гибких трубопроводов по криволинейной трассе, способствующие расширению обьема их применения, могут быть обеспечены путем установки в местах изгиба трассы полива направляющих роликов.

4. Рекомендуются' следующие основные параметры механизмов,осуществляющих усовершенствованную технологию раскладки и сборки гибких трубопроводов: . ■ •

- направляющего ролика: высота почвозацепа-80 мм, максимальное заглубление якоря в почву - не.менее 450 мм;

-ложеобразователя:-диаметр'ограничителя - 190 мм;

-катка:, диаметр колес. - 600 мм, .диаметр ролика - 320 мм;

-катушки: начальный диаметр - 300...400 "мм. '

5. Рекомендуемые технология и механизмы для раскладки и сборки гибких трубопроводов с применением серийно выпускаемо!, поливной машины ППА-165У позволяют повысить производительность машины в 1,1 раза и тем самым получить экономический эффект 656,3руб-лей в год.

6. Дальнейшие' исследования необходимо направить на уменьшение скручивания гибких трубопроводов в процессе их раскладки и сборки и совершенствование агрегата для.осуществления этих операций. '' ''

Основное содержание диссертации'изложено в следующих работах:

I. Рудаков Г.М.,1уймурадов З.Х.Усовершенствованный водосыпуск гибких поливных трубопроводов.Механизация хлопководства.-Талкент,

1984, ¡.'3, с.7...9.

2. Туймурадов З.Х.' Ьыбор и обоснование основных параметров водевыпуска поливных трубопроводов, - В кн.: Результаты исследований параметров мааин для возделывания и транспортировки сельскохозяйственных культур в зоне хлопководства.Ташкент,1964,с.72 ...76 (Труды/СШЭ вып.25).

3. Туйг.урадов З.Х. Оптимизация процесса намотки гибких поливных трубопроводов. Механизация хлопководства. -Ташкент, 1985, Х'в, о. 6...о.

4. Рудаков Г.М..Туймурадов З.Х..Одаренно Н.Д. Выбор технологии сборки гибких оросительных трубопроводов. Механизация хлопководства.-Ташкент, 1953, j\">I, с.7.. .8.

5. Туймурадов З.Х. О механизации сборки гибких оросительных трубопроводов.-Б кн.: По пути интенсификации. Материалы научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов CAO ВАСХНИЛ. Ташкент- "Мехнат"-19£6, с.306...307.

6. Туймурадов З.Х. К совершенствованию технологии сборки гибких оросительных трубопроводов.- Ь кн.: Исследования по оптимизации механизированных процессов в хлопководстве. Ташкент, I9ô9,c.c4. ..9: (Труды/САШ вып.31).

7. Одаренко Н.Д. .Туймурадов З.Х. Направляющий ролик дйя гибких оросительных трубопроводов.Механизация хлопководства.-Таш -кект,19оЭ, С.7...9. '

à. А.с. 109329Э (СССР), Ьодовыпуск /авт.изобретен'.З.Х.Туймурадов. -заявл.03.02.63, №3351481/30-15, в Б.И. 1964, №'19.

9. А.с. 116Э568 (СССР).Намоточное устройство гибкого трубо-проЕода/САКиМЗ, авт.изобретен.Г.М.Рудаков,З.Х.Туймурадов,А.С.Шох.-заявл.25.04.83, №3620228/30-15,опубл. в Б.К..,1965, №28.

10. Л.с.1142000 (СССР) .Устройство для удаления жидкости из поливных трубопроводов/САИМЭ авт.изобрет.Г.М.Рудаков, З.Х.Туймурадов, заявл.Об.10.83. № 3551143/30-15,опубл. в Б.И.1985, №8.

11. А.с. I2I73I0 (СССР).Намоточное устройство гибких трубопроводов/ С АИ11Э, ав т. из о брег. Г. M. Рудак о в, 3. X. Туймурадо в, заявл. 29.06.64,опубл в Б.И. 1986 И0.

12. Положительное решение на выдачу а.с. по заявке №4399403/ 15-022437и "Устройство для раскладки гибких поливных трубопроводов'' от 15.12.88. -подписано п печать- /3. С:PQ0S~W.

Формат бумаги ООХМ'/ц. Бумага типографская № 1. Печать еРОТЛПРПНТэ. Объем С, Тираж 4Û?зкз. Заказ ¥С5.

1 ипографи» иддатсльсшл «Фан» ЛИ УзССР. 700170. Ташкент, пр. М. Горького, ТО.

(W