Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів картоплесаджалки з порційним внесенням добрив
Підвищення ефективності удобрення картоплі під час її садіння на основі застосування способу порційного орієнтованого внесення добрив. Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів картоплесаджалки. Внесення добрив в картоплю.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 30.07.2015 |
| Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
05.05.11 - Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва
Обґрунтування технологічного процесу та параметрів робочих органів картоплесаджалки з порційним внесенням добрив
Мартинюк Віктор Леонідович
Львів 2011
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Луцькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Налобіна Олена Олександрівна, Луцький національний технічний університет, професор кафедри теорії механізмів машин і деталей машин.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Дубровін Валерій Олександрович, Національний університет біоресурсів і природокористування України, директор Технічного навчально-наукового інституту;
кандидат технічних наук, професор Бендера Іван Миколайович, Подільський державний аграрно-технічний університет, директор Інституту механізації і електрифікації сільського господарства.
Захист відбудеться «15» квітня 2011 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 36.814.03 у Львівському національному аграрному університеті за адресою: 80381, вул. Володимира Великого, 1, м. Дубляни Жовківського району Львівської області, корпус факультету механіки та енергетики, аудиторія 34М.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Львівського національного аграрного університету за адресою: 80381, вул. Володимира Великого, 1, м. Дубляни Жовківського району Львівської області, головний корпус.
Автореферат розісланий «15» березня 2011 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради С.Й. Ковалишин
1. Загальна характеристика роботи
картопля удобрення садіння
Актуальність теми. Картопля - одна з найважливіших сільськогосподарських культур різнобічного використання і одним з головних шляхів підвищення її врожайності, зниження витрат і собівартості її виробництва є удосконалення технологічного процесу садіння картоплі.
Питання удосконалення технічних засобів для садіння картоплі потребують уваги через те, що даний процес характеризується непродуктивною витратою добрив, які вносяться картоплесаджалкою у борозну неперервною стрічкою. Ці добрива висіваються не лише у місце садіння бульб картоплі, але і розосереджуються вздовж борозни, що призводить до непродуктивної витрати тієї частини добрив, яка розташована поза зоною засвоювання поживних речовин кореневою системою.
Крім того, під час внесення добрив картоплесаджалками у борозну можливе потрапляння їх на поверхню бульб, що призводить до хімічних опіків і ураження насіннєвого матеріалу. Ці фактори ведуть до зменшення врожайності картоплі.
Отже, розробка теоретичних основ процесу садіння бульб картоплі з використанням картоплесадильної машини, оснащеної пристроєм для порційного внесення добрив, який забезпечує підвищення ефективності удобрення картоплі, є важливим науково-практичним завданням.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, що складають основу дисертаційної роботи, виконані у Луцькому національному технічному університеті в 2000-2010 рр. і проводились згідно з державною програмою НТП УААН «Родючість і охорона ґрунтів», завдання 02: Розробити теоретичні засади, нормативи та регламенти створення і застосування біомінеральних добрив, біостимуляторів і систему формування нестабільних форм гумусу як фактора оптимізованої родючості і екології ґрунту» (номер державної реєстрації 0101U006055).
Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності механізованого удобрення картоплі на основі застосування способу порційного просторово-орієнтованого внесення гранульованих добрив з одночасним її садінням завдяки обґрунтуванню параметрів, створенню та використанню пристрою для порційного внесення добрив. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі:
1. Виконати системний аналіз технологічного процесу садіння та одночасного удобрення картоплі, виявити основні чинники його ефективності та обґрунтувати номенклатуру і раціональну послідовність виконання елементарних операцій.
2. Розробити конструкцію пристрою для порційного внесення добрив під час садіння картоплі.
3. Теоретично дослідити і встановити основні залежності між конструкційними параметрами механізмів - садіння картоплі, внесення добрив та синхронізації їх роботи, обґрунтувати параметри важелів та пружини механізму синхронізації.
4. Теоретично та експериментально дослідити рух добрив під час відкривання вихідного отвору тукопроводу та обґрунтувати конструкційні параметри розподільчого конуса.
5. Експериментально дослідити коефіцієнти тертя з різними поверхнями, коефіцієнт внутрішнього тертя та вплив вологості на об'ємну масу органо-мінеральних добрив.
6. Виготовити лабораторну установку для порційного внесення добрив, експериментальний зразок картоплесаджалки з пристроєм для садіння картоплі з одночасним порційним внесенням добрив, розробити методику та перевірити узгодженість результатів проведених теоретичних і експериментальних досліджень, а також оцінити вплив способу садіння бульб з порційним внесенням добрив на врожайність.
7. Впровадити результати досліджень у практику і визначити економічну ефективність.
Об'єкт дослідження - технологічний процес садіння картоплі з одночасним порційним просторово-орієнтованим внесенням добрив, картоплесаджалка для його здійснення та пристрій порційного удобрення.
Предмет дослідження - закономірності процесу взаємодії робочих органів пристрою для порційного внесення добрив з бульбами і гранулами добрив та вплив їх параметрів і режимів роботи на якість процесу садіння картоплі та одночасного удобрення.
Методи дослідження. Теоретичні дослідження виконувались із застосуванням методів системного підходу, теоретичної механіки, теорії механізмів і машин, математичного та комп'ютерного моделювання механічних процесів. Експериментальні дослідження проведені за допомогою стандартних і оригінальних методик із застосуванням виготовлених лабораторних та експериментальних установок та пристроїв. Обробка експериментальних даних, а також якісна оцінка процесу проводилась з використанням методів математичної статистики та теорії ймовірностей.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше:
– обґрунтовано послідовність виконання множини елементарних операцій картоплесадильною машиною з узгодженими у часі операціями порційного внесення добрив та садіння бульб картоплі;
– розроблені ймовірнісно-детерміновані засади узгодження у часі операцій порційного внесення добрив і садіння картоплі на основі дослідження закономірностей процесів руху бульб картоплі у бульбопроводі і гранул добрив по розподільчому конусі;
– обґрунтовані параметри розподільчого конуса для порційного внесення добрив та бульбопроводу для садіння картоплі на підставі теоретико-експериментального дослідження відповідних механіко-технологічних операцій та якості їх виконання.
Удосконалено технологічний процес садіння картоплі з одночасним порційним просторово-орієнтованим внесенням добрив.
Уточнено фізико-механічні властивості органо-мінеральних добрив.
Отримали подальший розвиток наукові основи механізованого процесу садіння картоплі з порційним внесенням добрив.
Практичне значення отриманих результатів складають: розроблений, виготовлений та апробований в польових умовах пристрій для порційного внесення добрив, встановлений на картоплесадильну машину КСМ-6; методика розрахунку основних параметрів цього пристрою; рекомендації щодо кінематичного режиму роботи агрегату, які забезпечують підвищення ефективності удобрення картоплі. Новизна технічного рішення підтверджена деклараційним патентом України на винахід 50372 A від 15.10.2002 р.
Результати досліджень використовуються в роботі Поліської дослідної станції Національного наукового центру «Інститут ґрунтознавства і агрохімії імені О.Н. Соколовського», м. Луцьк; у господарській діяльності КСП «Світязь» Шацького району Волинської області; в ПСП «Світанок» Костопільського району Рівненської області; у навчальному процесі Луцького національного технічного університету.
Особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно [1, 2, 3, 4, 5, 10]. У наукових працях, опублікованих у співавторстві [6, 7, 8, 9], здобувачем виведено аналітичні залежності для визначення переміщень та швидкостей ланок механізму; теоретично визначено час відкривання та закривання вихідного отвору тукопроводу розподільчим конусом; виконане теоретичне дослідження процесу взаємодії бульб картоплі та гранул добрив з ланками важільного механізму; обґрунтовані умови, виконання яких забезпечує процес садіння картоплі з порційним внесенням добрив з висіванням останніх без забивань. Лабораторне обладнання та експериментальне устаткування розроблені здобувачем самостійно. Здобувач брав безпосередню участь у розробці методик та виконанні експериментальних досліджень. Особисто провів математичну обробку та аналіз отриманих експериментальних результатів.
Апробація роботи. Матеріали теоретичних і експериментальних досліджень, які представлені у дисертації, щорічно доповідались, обговорювались і були схвалені: на науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу Луцького державного (національного) технічного університету (м. Луцьк, 2000 2010 рр.) на ІІ-й міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми землеробської механіки» (ЛДТУ, м. Луцьк, 2001 р.) на Міжнародній науково-практичній конференції «Інноваційні технології в АПК» (ЛДТУ, м. Луцьк, 2007 р.); на науково-практичній конференції «Перспективи розвитку агропромислового комплексу в поліському регіоні України» (Ніжинський агротехнічний інститут НАУ, м. Ніжин, 2007 р.); на науково-практичній конференції «Актуальні проблеми конструювання, експлуатації та ремонту обладнання лісового комплексу» (ЛНТУ, м. Луцьк, 2010 р.).
Публікації. Основні результати теоретичних та експериментальних досліджень викладені в 10 друкованих працях, з них: 9 статей у фахових виданнях (5 одноосібних), 1 патент на винахід.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 5 розділів, загальних висновків, списку використаних джерел з 165 найменувань. Обсяг дисертації складає 150 сторінок основного тексту, 55 рисунків, 20 таблиць і 32 сторінки додатків.
2. Основний зміст роботи
У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовані мета і задачі дослідження, окреслено новизну та практичну цінність отриманих результатів, наведено дані про апробацію результатів досліджень та публікацій.
У першому розділі «Стан питання, мета і задачі дослідження» розглянуті біологічні властивості картоплі та способи її садіння; викладено аналіз досліджень фізико-механічних властивостей картоплі та добрив, технічних засобів для внесення добрив і садіння картоплі. Дані питання були предметом досліджень Д.М. Прянішнікова, М.Б. Гіліса, Н.С. Авдоніна, М.А. Дорожкіна, Є.В. Герасимова, М.М. Постнікова, М.Є. Мацепури, П.М. Василенка, І.І. Піуновського, В.В. Адамчука, М.Й. Шевчука, А.П. Ватухіна, Г.Є Листопада та ін.
Аналіз відомих досліджень та патентної інформації виявив, що відсутні систематизовані відомості про механізовану технологію садіння картоплі з одночасним просторово-орієнтованим внесенням добрив, сформовані на основі системного аналізу елементарних операцій даного процесу та обґрунтуванні раціональної зони засвоювання поживних речовин рослинами картоплі і способу внесення добрив для її створення. Не розроблялись і не створювались пристрої для порційного просторово-орієнтованого внесення добрив у вигляді кіл і одночасного садіння у них картоплі.
Саме в цьому напрямі виконувалось дисертаційне дослідження, спрямоване на отримання нового науково-технічного результату - обґрунтування параметрів та створення пристрою для порційного внесення добрив і підвищення ефективності удобрення картоплі під час її садіння.
У другому розділі «Теоретичні передумови синтезу та обґрунтування параметрів пристрою для порційного внесення добрив» наведено обґрунтування технологічного процесу садіння картоплі з одночасним порційним внесенням добрив, який базується на застосуванні системного аналізу. На базі аналізу технології садіння картоплі та внесення добрив сформована множина елементарних операцій і послідовність їх виконання у технологічному процесі садіння картоплі: нарізання борозни сошником; просторово-орієнтоване порційне внесення добрив; часткове загортання добрив ґрунтом; садіння бульб картоплі в центри кіл, утворених добривами; формування гребеня. Обґрунтований варіант виконання множини елементарних операцій дозволяє зменшити витрату добрив, створити сприятливі умови для кращого засвоювання поживних речовин під час початкового росту і розвитку рослин. Це доведено в ході аналізу дескриптивних моделей оцінки якості процесу. Моделі формувалися з метою вибору раціонального варіанта конфігурації площ перетину зон розповсюдження поживних речовин і сприятливого засвоювання поживних елементів кореневою системою картоплі. Розглядались такі способи внесення добрив: 1) добрива висіваються стрічкою під картоплю; 2) добрива висіваються у вигляді двох паралельних стрічок, розташованих з двох боків від бульб картоплі; 3) добрива висіваються порціями під бульбами картоплі; 4) добрива висіваються порціями над бульбами картоплі. Встановлено, що зона найбільш сприятливого засвоювання поживних елементів добрив має найбільшу площу за умови, що добрива висіваються порціями на дно борозни, формуючи коло, в середину якого потрапляє бульба картоплі (рис. 1). Радіус кола , в яке з ймовірністю потрапить бульба картоплі після того, як вилетить з бульбопровода, знайдемо з рівності:
,
, (1)
де - ймовірність потрапляння бульби у коло радіусом , м; , м - середнє квадратичне відхилення, характеризує розсіювання випадкової величини, яка залежить від швидкості руху картоплесаджалки, стану ґрунту, висоти падіння та маси бульби картоплі, нерівності рельєфу поля тощо.
Місце падіння бульб картоплі на ґрунт являє собою поверхню, на якій у випадковому порядку знаходяться гранули добрив. Вважаємо, що гранули висіялися у вигляді поля точок, розташованих поблизу кола з радіусом (рис. 1) з інтенсивністю . Для забезпечення якості процесу садіння бульб картоплі гранули добрив не повинні контактувати з бульбами, тобто відстань від місця розташування бульби картоплі до найближчих гранул добрив повинна становити:
, (2)
де - ймовірність непотрапляння гранул добрив у зону, обмежену (рис. 1, б); - середня кількість гранул на фіксованій ділянці зони висівання добрив, 1/м2.
Рис. 1 Зони розповсюдження і засвоювання кореневою системою картоплі поживних елементів добрив: а - вид збоку, поперечний переріз рядка картоплі та вид зверху; б - параметри зон висаджених бульб картоплі та висіяних добрив
Якість процесу садіння бульб картоплі будемо оцінювати ймовірністю потрапляння бульби картоплі в зону, утворену гранулами добрив і параметрами зон розташування добрив. Добрива під час висівання розташовуються таким чином, як показано на рис. 2. Зона розміщення добрив характеризується параметрами: - крок садіння бульб, м; - відстань від центра бульби до найвіддаленіших гранул добрив, м; - відстань між найближчими і найвіддаленішими до бульби картоплі гранулами добрив, м; - радіус кола висівання добрив, м;
- відстань від місця падіння бульби картоплі до найближчих гранул добрив, м. Як видно з рис. 2, для унеможливлення перекриття зон висівання добрив і уникнення суцільного висівання та контакту добрив з бульбою повинна виконуватись умова:
. (3)
Рис. 2 Вид зверху на розміщення добрив і бульб картоплі в рядку
Вибір варіанта конструкції пристрою для порційного внесення добрив проведено на принципах морфологічного аналізу та синтезу з урахуванням вимог:
1) забезпечення порційного висівання добрив у вигляді кола та садіння у центр цього кола бульб картоплі;
2) конструкція пристрою для порційного внесення добрив повинна забезпечувати його монтаж на базовій машині (картоплесаджалка типу КСМ);
3) простота виготовлення та монтажу;
4) параметри пристрою обґрунтовуються з урахуванням забезпечення критерію якості технологічного процесу;
5) забезпечення синхронізації просторово-орієнтованого порційного внесення добрив і садіння картоплі.
З метою реалізації зазначених вимог запропоновано конструкцію пристрою для порційного внесення добрив, який встановлюється на картоплесаджалку (рис. 3).
Рис. 3 Схема картопле-саджалки з пристроєм для порційного внесення добрив: 1 - рама; 2 - бункер; 3 - живильні ковші; 4 - опорні колеса; 5 - ходові колеса; 6 - ємності для добрив; 7 - висівний апарат; 8 - тукопроводи; 9 - пристрій для порційного внесення добрив; 10 - вичерпувальні апарати; 11 - бульбопроводи; 12 - сошники; 13 - дискові загортачі
У дисертаційній роботі проведено теоретичний аналіз процесів взаємодії ланок пристрою для порційного внесення добрив (рис. 4).
Пристрій розглянуто як сукупність трьох функціонально взаємопов'язаних механізмів: внесення добрив, садіння картоплі та синхронізації їх роботи. Обґрунтовано математичні залежності, які розкривають закономірності впливу параметрів пристрою для порційного внесення добрив та матеріалів на тривалість висівання порції добрив:
,
(де - тривалість закривання тукопроводу, с; - тривалість відкривання тукопроводу, с).
Обґрунтування тривалості висівання порції добрив необхідно проводити з урахуванням умов (1) - (3) та швидкості руху картоплесаджалки.
Рис. 4 Схема пристрою для порційного внесення добрив: 1 - важіль; 2, 3 - тяги; 4 - розподільчий конус; 5 - тукопровід; 6 - бульбопровід; 7 - пружина; 8 - бульба картоплі; 9 - добрива.
З метою узгодження у часі операцій порційного просторово-орієнтованого внесення добрив і садіння картоплі та обґрунтування параметрів пристрою для порційного внесення добрив проведено теоретичні дослідження закономірностей процесів руху бульб картоплі у бульбопроводі і гранул добрив по поверхні розподільчого конуса. Аналіз руху важеля механізму садіння бульб картоплі під впливом на нього картоплини виконано із застосуванням рівняння Лагранжа ІІ роду. Розв'язок рівняння дав можливість отримати залежність, яка розкриває вплив геометричних, механічних і кінематичних параметрів пристрою для порційного внесення добрив на тривалість закривання вихідного отвору тукопроводу (рух розподільчого конуса з крайнього нижнього положення у верхнє):
тут - довжини ланок механізму синхронізації, м; - маси ланок, кг; - сила ваги порції добрив, Н; - жорсткість пружини, Н/м; - початкове видовження пружини, м; - кут між важелем і ланкою , рад.; - кут повороту важеля , рад.; - прискорення вільного падіння, м/с2;
,
тут - узагальнений коефіцієнт інерції механізму, ;
.
Теоретичне дослідження закономірностей руху картоплини у бульбопроводі до падіння на важіль виконано з наступними допущеннями: картоплина має форму кулі, радіусом ; картоплина котиться вздовж бульбопровода без ковзання; удар бульби по важелеві абсолютно непружний, тобто коефіцієнт відновлення під час удару .
Швидкість центра мас картоплини в момент дотику з важелем:
,
де - початкова швидкість руху бульби, м/с; - шлях руху картоплини в бульбопроводі, м; - кут нахилу бульбопровода, град.
У момент дотику бульби картоплі з важелем відбувається удар. Для аналітичного визначення тривалості відкриття вихідного отвору тукопроводу розглянуто рух механічної системи до і після удару бульби по важелю (див. рис. 4).
Рух після удару описано рівняннями Лагранжа ІІ роду. У якості узагальненої координати прийнято - кут повороту важеля .
У ході розв'язку рівнянь встановлено, що кутова швидкість важеля механізму синхронізації після удару визначається:
, (6)
де - маса картоплини, кг;
Кутові швидкості тяг і механізму синхронізації, відповідно, визначаються:
, . (7)
Швидкість руху донизу розподільчого конуса механізму внесення добрив:
.
Тривалість відкривання тукопровода визначається:
, (8)
де ;
; ; .
За період часу важіль опуститься донизу під дією сили ваги бульби. Як видно зі схеми пристрою для порційного внесення добрив (див. рис. 4), під час опускання важеля ланка повертається навколо шарніра таким чином, що точка опускається. Це призводить до того, що розподільчий конус рухається донизу і відкриває вихідний отвір тукопроводу, забезпечуючи цим висівання порції добрив.
З метою остаточного вибору параметрів пристрою для порційного внесення добрив, а саме: жорсткості пружини , відстані від шарніра до місця кріплення пружини , величини кута між ланками механізму синхронізації, проведений графоаналітичний аналіз отриманих математичних залежностей з використанням прогарами MathCAD 13. Отримані графіки подано на рис. 5, 6, 7, 8. Розрахунки проведено для параметрів пристрою, обґрунтованих з урахуванням конструкційно-технологічних вимог: довжини ланок: , , , , , , ; довжина бульбопровода .
Рис. 5 Залежність тривалості висівання порції добрив від жорсткості пружини і кута нахилу бульбопровода
Рис. 6 Залежність тривалості висівання порції добрив від відстані від шарніра до місця встановлення пружини і жорсткості пружини
Рис. 7 Залежність тривалості висівання порції добрив від кута між ланками пристрою для порційного внесення добрив і жорсткості пружини
Рис. 8 Залежність тривалості висівання порції добрив від маси насінини картоплі mк і жорсткості пружини
З врахуванням умов (1) - (3), кроку садіння картоплі та швидкості руху картоплесаджалки тривалість висівання порції добрив повинна становити . Виходячи з цього, остаточно величину жорсткості пружини та відстань від шарніра до місця її встановлення приймаємо в зоні, яка розташована на графіках 5 і 6 нижче прямої . Подальшим аналізом графічних залежностей, поданих на рис. 7 та рис. 8, встановлено, що жорсткість пружини забезпечує обґрунтовану тривалість висівання порції добрив.
Остаточно приймаємо: 1) кут нахилу бульбопроводу до вертикалі ; 2) кут між ланками і рівний у випадку і у випадку ; 3) відстань від шарніра до місця кріплення пружини .
Шляхом теоретичного дослідження руху добрив під час відкривання вихідного отвору тукопровода отримані умови, виконання яких забезпечує вільне висівання гранул добрив у простір між стінкою тукопровода і поверхнею розподільчого конуса без перешкод:
- у випадку пірамідального розташування добрив (рис. 9):
;
- у випадку розташування добрив правильними шарами (рис. 10):
,
де - кут нахилу твірної розподільчого конуса, град; - кут внутрішнього тертя добрив, град; - кут тертя добрив по стінках розподільчого конуса, град; - кут між лінією центрів елементів добрив і вертикальною віссю , град.
Рис. 9 Схема дії сил на елементи добрив, розташованих пірамідально: а - вид спереду; б - сили, що діють на елемент 4
Рис. 10 Схема дії сил на елементи добрив, розташованих правильними шарами
У третьому розділі «Програма та методика експериментальних досліджень» викладено програму експериментальних досліджень, описано прилади, лабораторне обладнання, експериментальну установку і методики проведення досліджень. Програмою експериментальних досліджень передбачено: визначення коефіцієнтів зовнішнього та внутрішнього тертя органо-мінеральних добрив; лабораторні випробовування пристрою для порційного внесення добрив; визначення тривалості висівання добрив методом математичного планування експерименту; дослідження впливу вологості ґрунту та швидкості руху картоплесаджалки на перекочування бульб картоплі під час падіння на ґрунт; експериментальна оцінка рівномірності розподілу зон висіяних добрив у рядку залежно від швидкості руху картоплесаджалки; проведення польових дослідів для визначення впливу способу внесення добрив під час садіння картоплі на її врожай; польові випробування картоплесаджалки з пристроєм для порційного внесення добрив.
Дослідження виконувались на полях КСП «Світязь» Шацького району Волинської області та господарства ПСП «Світанок» Костопільського району Рівненської області з використанням картоплесаджалки, обладнаної пристроєм порційного внесення добрив, а також у лабораторних умовах з використанням експериментальної установки. Результати опрацьовувались із застосуванням методів математичної статистики.
У четвертому розділі «Результати експериментальних досліджень» наведено та проаналізовано результати експериментальних досліджень.
З метою визначення коефіцієнтів тертя добрив під час їхнього руху по стінках тукопровода і твірних розподільчого конуса та коефіцієнтів внутрішнього тертя добрив, а також впливу вологи на об'ємну вагу добрив, проведені досліди з використанням лабораторного обладнання.
Експериментальні дослідження показали, що коефіцієнт тертя спокою між елементами гранул добрив і різними поверхнями тертя залежить від стану добрив, виду поверхні тертя та становлять для ОМД вологістю 1-5% по сталі 0,53-0,66; по пластмасі 0,60-0,65; коефіцієнт тертя руху, відповідно, 0,46-0,56; 0,55-0,57. Величина коефіцієнтів внутрішнього тертя зростає зі збільшенням вологості і залежить від діаметра частинок добрив.
Дослідженнями перекочування бульб картоплі встановлено, що під час падіння бульб картоплі на ґрунт з бульбопроводу, вихідний отвір якого знаходиться на висоті 80 мм, картопля перекочується, тобто зміщується вбік від місця падіння. Величина перекочування залежить від швидкості руху картоплесаджалки і вологості ґрунту. За вологості ґрунту 40 % і швидкості 1,38 м/с середня величина перекочування становить 2,97 см, за швидкості 0,6 м/с - 1,64 см. Середнє квадратичне відхилення, відповідно, становить і . Збільшення вологості ґрунту до 60% призводить до зменшення величини перекочування, яка, відповідно, становить - 1,09 см за швидкості 1,38 м/с і 0,96 см за швидкості 0,6 м/с. У цьому випадку, відповідно, і .
Дослідження процесу садіння бульб картоплі з порційним внесенням добрив проводились із застосуванням виготовленої експериментальної установки (рис. 11). Ймовірність потрапляння бульб картоплі у центр кола, сформованого з гранул добрив становить за такої швидкості руху стрічки транспортера, що відповідає швидкості руху картоплесаджалки м/с. Ймовірність непотрапляння гранул добрив на бульбу картоплі в цьому випадку становить . За швидкості м/с маємо і . За м/с, відповідно, і . Зниження критерію якості виконання технологічного процесу пояснюється розтягнутістю зони висівання порції добрив зі збільшенням швидкості руху транспортера.
Рис. 11 Загальний вигляд установки: 1 - пристрій для порційного внесення добрив; 2 - транспортерна стрічка; 3 - ПЕОМ; 4 - привод
Дослідження впливу швидкості руху картоплесаджалки, фізико-механічних властивостей добрив на розподіл інтервалів між центрами бульб картоплі та центрами зон розташування гранул добрив показало, що збільшення швидкості картоплесаджалки з 0,6 м/с до 1,38 м/с призводить до зменшення рівномірності розподілу кроку садіння бульб (рис. 12). Частота повторювання інтервалу зменшується на 15 %. За швидкості 2,5 м/с кількість інтервалів ще зменшується і становить 48 %. Крім того, зростання приводить до зростання довжини зони висівання добрив (рис. 12).
Рис. 12 Параметри оцінки розподілу кіл добрив і картоплі: - крок садіння картоплі; і - ширина та довжина зони добрив
Розподіл кіл висівання добрив оцінювали відстанню між центрами цих кіл , відстанню між найближчими гранулами двох сусідніх кіл . Оцінка здійснювалась за допомогою характеристик випадкових величин. За результатами дослідів побудовано гістограми та криві розподілу (рис. 13). Перевірка узгодженості теоретичного і статистичного розподілів проведена за критерієм згоди Пірсона. Аналіз отриманих графічних розподілів та їх числових характеристик показав, що швидкість агрегата забезпечує рівномірний розподіл кіл добрив по довжині рядка. Зі збільшенням швидкості до нерівномірність розподілу зростає. Середнє значення інтервалу за становить - 31,75 см для нітроамофоски та 32,1 см - для ОМД; за становить - 32,01 см і 30,95 см і за
-
32,3 см та 32,8 см відповідно. Збільшення призводить також до зростання довжини зони висівання добрив і, відповідно, до зменшення поперечних розмірів .
З метою перевірки результатів теоретичних досліджень проведено досліди для визначення тривалості висівання добрив. Досліди проводились на експериментальній установці, яка складається з пристрою для порційного внесення добрив і ПЕОМ. Програма «Осцилограф», встановлена на ПЕОМ, дозволила генерувати сигнали в режимі реального часу.
На рис. 14 наведено приклад отриманої осцилограми з виділеним фрагментом 1, який відображає інтервал часу висівання порції добрив. Границі інтервалу зазначено позицією 2.
Рис. 13 Гістограми розподілу кроку між центрами гнізд у випадку: а - нітроамофоска вологістю 3% за швидкості б - нітроамофоска вологістю 3% за швидкості ; в - ОМД вологістю 1% за швидкості ; г - ОМД вологістю 1% за швидкості
Рис. 14 Фіксування тривалості висівання добрив: 1 - виділений фрагмент висівання однієї порції добрив, 2 - значення інтервалу часу даного фрагмента
На рис. 15, 16 подано графічні результати експериментальних досліджень, проведених з метою визначення тривалості висівання порції добрив за допомогою пристрою для порційного внесення добрив залежно від маси бульб насіннєвого матеріалу та кута нахилу бульбопровода до горизонталі.
...Подобные документы
Види добрив, способи і технології внесення їх у грунт. Класифікація машин для механізації всіх операцій технологічного процесу внесення добрив та агротехнічні вимоги до них. Глибина внесення добрив. Комплекс машин для підготовки добрив до внесення.
реферат [1,8 M], добавлен 02.08.2010Властивості садильного матеріалу, аналіз способів і методів садіння картоплі. Аналіз технічних засобів механізації процесу садіння картоплі з одночасним локальним внесенням органічних добрив. Удосконалення процесу подачі насіннєвого матеріалу при садінні.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 03.09.2015Структура посівних площ, сівозміни та спеціалізація господарства. Вибір раціонального складу машинно-тракторного агрегату. Організація внесення твердих органічних добрив роторними розкидачами. Властивості твердих добрив. Будова та робота валкувача.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 09.11.2010Агрокліматичні умови господарства, технологічні умови внесення добрив. Вирощування, розміщення по попередниках і розрахунок дійсно можливої врожайності кукурудзи на зерно. Машиновикористання при внесенні мінеральних добрив. Поліпшення якості даних робіт.
дипломная работа [282,6 K], добавлен 22.04.2011Виробнича характеристика філії "Надія" ДП "Агрофірма "Шахтар" Слов’янського району Донецької області. Особливості організації внесення твердих органічних добрив роторними розкидачами. Аналіз вимог по техніці безпеки до тракторів та самохідних машин.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 09.11.2010Види і форми добрив, що вносяться під виноград. Використання органічних добрив при технічному вирощуванні винограду. Приклад удобрення азотними добривами. Особливості застосування добрив у шкілці. Основні поливні та зрошувальні норми виноградників.
контрольная работа [28,6 K], добавлен 26.07.2011Властивості і основні види мінеральних добрив та їх вплив на довкілля. Хімічний склад та умови зберігання органічних добрив. Технологія підготовки і система машин для внесення добрив у ґрунт та екологічні наслідки навантаження природнього середовища.
дипломная работа [493,1 K], добавлен 20.09.2010Агрохімічна характеристика ґрунтів ТОВ "Білоцерківське", їх вапнування. Виробництво і розподіл органічних добрив у господарстві. Визначення оптимальних норм добрив під сільськогосподарські культури на основі рекомендованої системи удобрення в сівозміні.
курсовая работа [97,8 K], добавлен 18.11.2015Екологічні наслідки використання мінеральних добрив на природне середовище, якість та врожайність рослинної продукції. Заходи щодо зниження екологічного навантаження від їх використання. Вплив внесення мінеральних добрив на врожайність озимої пшениці.
курсовая работа [117,2 K], добавлен 21.09.2010Вплив азотних добрив на врожайність, білковість та інші показники якості зерна ячменю. Усунення надлишкової кислотності грунту та оптимальні норми, форми, терміни і способи внесення фосфорно-калійних добрив. Дослідження агрохімічних показників родючості.
научная работа [26,1 K], добавлен 11.03.2011Морфологічні та біохімічні особливості картоплі, характеристика сортів. Технологія вирощування планового врожаю. Система обробки ґрунту, система добрив, розрахунок необхідної кількості добрив на врожай. Догляд за посівом, підвищення якості продукції.
курсовая работа [44,5 K], добавлен 22.11.2010Аналіз існуючих тенденцій щодо застосування систем гідроприводу активних робочих органів сільськогосподарських машин, основні методики їх моделювання. Розробка технічного процесу заміни механічного приводу гідрооб'ємним приводом активних робочих органів.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 21.02.2013Накопичення і використання органічних добрив. Оцінка загальної кількості добрив та розподіл їх по полям сівозмін. Розрахунок балансу гумусу. Визначення норм мінеральних добрив і розподіл під сільськогосподарські культури. Баланс поживних речовин в ґрунті.
курсовая работа [122,3 K], добавлен 06.05.2015Виборче поглинання елементів живлення рослинами: з повітря та через кореневу систему. Гідропонний спосіб вирощування. Найважливіші періоди в живленні рослин. Пошарове внесення добрив. Використання сирих калієвих добрив, нитрофоськи та бобів сидератів.
реферат [25,8 K], добавлен 15.06.2009Надходження та виробництво добрив у господарстві. Ґрунтово-кліматичні умови та врожайність сільськогосподарських культур. Виробництво і використання органічних добрив. Розробка системи удобрення в сівозміні господарства та річного плану удобрення культур.
курсовая работа [65,3 K], добавлен 08.04.2014Розробка гідравлічної системи фронтального навантажувача блочно-порційного відокремлювача. Розрахунки ряда параметрів, елементів узла, механізму відрізання консервованого корму. Аналіз технологічних процесів і робочих органів для його вивантаження.
дипломная работа [10,2 M], добавлен 26.04.2014Фізіологічні основи визначення потреби сільськогосподарських культур в добривах. Вплив різних факторів зовнішнього середовища на ефективність добрив. Складання системи добрив під культури в сівозміні. Розрахунок балансу поживних речовин в ґрунті.
курсовая работа [109,1 K], добавлен 12.05.2015Продуктивність цукрових буряків залежно від застосування різних видів органічних добрив. Ботанічна і біологічна характеристика цукрових буряків, агротехніка їх вирощування. Технологічні якості коренеплодів буряків у залежності від застосування добрив.
дипломная работа [66,4 K], добавлен 16.01.2008Деякі аспекти проблеми вирощування якісної рослинницької продукції при застосуванні мінеральних добрив та методичні підходи щодо токсиколого-гігієнічної їх оцінки. Застосування мінеральних добрив: методичне, законодавче та аналітичне забезпечення.
реферат [22,2 K], добавлен 16.01.2008Сторінки історії, класифікація та коротка характеристика троянд: ботанічні особливості, основні групи садових троянд. Вивчення впливу мінеральних добрив на стан рослин. Рекомендовані форми мінеральних добрив для вирощування троянд в закритому ґрунті.
курсовая работа [49,3 K], добавлен 08.12.2011
