Технологические и конструктивные параметры пневматической сеялки с центрально-дозирующей системой

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологические и конструктивные параметры пневматической сеялки с центрально-дозирующей системой

Богус Азамат Эдуардович

Введение

Процесс доставки зерна через пневмопровод к распределителям современных сеялок несомненно обладает особенностями, характерными для внутрицехового пневматического транспорта на мельницах и различных отраслях промышленности.

В связи с тем, что предприятия сельхозмашиностроения нашей страны начали выпускать сеялки в последние годы с центральным высевающим аппаратом без соответствующего теоретического обоснования в результате их испытаний выявлены существенные недостатки. Они заключаются в следующем:

- недостаточные пропускная способность и равномерность подачи семян в сошники;

- неравномерность распределения семян между отдельными сошниками.

Причиной приведенных недостатков является недостаточная турбулизация аэросмеси в пневмопроводе и в таком конструктивном элементе, как отвод (колено), приводящем не только к снижению скорости потока, но и повреждению транспортируемого материала, износу отвода, а также падению давлению [1]. сеялка производительность зерновой

Коэффициент весовой концентрации

Исследованиями А.И. Дзядзио установлено [3], что в пневмопроводах колебания удельного веса воздуха происходят в пределах ±10 % . Однако они не оказывают значимого влияния на результаты расчетов, выполняемых с помощью данного показателя. В связи с этим принимают плотность воздуха равным с=1,2 кг/м3.

Для круглого пневмопровода расход воздуха при давлениях 9810 Па определяют по формуле:

(1)

где v - скорость воздуха, м/с;

D- внутренний диаметр пневмопровода, м.

Величину коэффициента весовой концентрации определяют по уравнению:

(2)

где - расход материала в кг/мин;

Q - расход воздуха, м3/мин.

Скорость воздуха измеряли на входе в дозирующее устройство и перед распределителем семян с помощью дифманометра-термоанемометра Д1-8920. Перед дозатором скорость измерялась в диапазоне 43-59 м/с при среднем значении за все эксперименты 51,27 м/с [2].

Для случаев минутной подачи материала средние значения скоростей перед распределителем составили 35,0; 35,6 и 35,6 м/с.

Нормы высева семян озимых колосовых культур изменяются в диапазоне 150-200-250 кг/га.

Высев посевного агрегата за 1 минуту определяют через его часовую производительность по формуле:

(3)

Если принять ширину захвата агрегат Bр=8,4 м, а скорости движения 8 км/ч; 10 км/ч; 12 км/ч , то получим:

=0,1•8,4•8=6,72 га/ч;

=0,1•8,4•10=8,40 га/ч;

=0,1•8,4•12=10,08 га/ч.

Высевы за 1 час работы сеялки с соответствующими нормами:

=6,72•150=1008,0 кг/ч;

=8,40•200=1680,0 кг/ч;

=10,08•250=2520 кг/ч .

Отсюда минутные высевы составляют:

=1008,0/60=16,8 кг/мин;

=1680,0/60=28 кг/мин;

=2520,0/60=42,0 кг/мин.

Рисунок 1 - Схема пневмопровода экспериментальной высевающей системы.

Используя некоторые параметры из рисунка 1 и значения скоростей воздуха на входе в распределитель v , определяем по формуле (1) показатели расхода несущей среды, а затем массовые концентрации м:

Q1=47,1•35,0•0,0882=12,77 м3/мин;

Q2=47,1•35,6•0,0882=12,98 м3/мин;

Q3=47,1•35,6•0,0882=12,798 м3/мин;

;

;

Так как массовая и объемная концентрации связаны между собой соотношением , значения рассчитываем по формуле:

(4)

где - насыпная плотность пшеницы.

Последовательно подставляя в формулу (4) значения известных показателей, получим:

;

Полученные значения коэффициентов концентрации свидетельствуют о том, что режим транспортирования семян пшеницы от дозатора до распределителя происходит в разреженной фазе. Как правило, массовые концентрации м таких потоков не превышают 30, а объемные - <0,05.

Наряду с уравнениями постоянства расхода и для определения весовой и объемной концентраций важное значение имеет также уравнение определяющее общие потери давления в пневмопроводе, складывающиеся из суммы потерь в приемнике, потерь на разгон материала, после приемника, и потерь на установившееся движение пневмосмеси применительно к схеме , представленной на рисунке 1:

Hпу=Hпр+Hр+Hмп (5)

Пневматическая система экспериментальной сеялки для посева зерновых колосовых культур (рисунок 1) включает вентилятор, дозатор, пневмопровод диаметром 118 мм, который через 1370 мм раздваивается на левый и правый ветви диаметром 88 мм и распределитель семян в виде цилиндра с крышкой и донышком с отверстиями.

Общая длина правого пневмопровода составляет 4,47 м, а левого - 4,07 м. Они складываются из прямолинейных участков и криволинейных отрезков параболического типа, как это показано на рисунке 2.7.

Потери давления (Па) в приемнике рассчитывается по формуле:

(6)

где z - коэффициент сопротивления от приемника в виде бункера, равный 1,0 ;

с - плотность воздуха, кг/м3 ;

v - скорость воздуха, м/с .

Так как , то

(7)

Потери давления (Па) на разгон транспортируемого материала зависят от величины м , но не зависят от длины участка и определяются по уравнению:

(8)

где в - коэффициент разгона, зависящий от вида зернового материала.

Обычно для горизонтальных пневмопроводов значение в рассчитывают по формуле:

(9)

В общем виде потери давления (Па) в пневмопроводах из гибких шлангов при установившемся равномерном движении для схем типа (рисунок 1) определяют по формуле:

Hмп=H+Hм (10)

При движении по пневмопроводу чистого воздуха потери давления определяют по формуле:

(11)

где R - потери давления на 1м длины пневмопровода (принимается равной 100 или 150 Па).

Потери давления (Па) при движении материала определяют по формуле:

(12)

где Rмт - принимается ориентировочно в диапазоне 300…400 Па;

lГ - длина горизонтального участка, м.

Выводы

1. Распределители семян в современных сеялках централизованного высева не обеспечивают в достаточной степени агротехнические требования по общей неустойчивости высева и неравномерности высева между отдельными сошниками из-за слабой турбулизации пневмосмеси.

2. Показатели высева семян зерновых колосовых культур можно улучшить путем выбора высоких скоростей, соответствующих максимальным значениям числа Рейнольдса, т.e. Re = 105 ... 106.

3. Для транспортирования семян в пневмопроводах с высокой скоростью наряду с выбором соответствующего вентилятора необходимо избегать применения отводов с горизонтали на вертикаль и с вертикали на горизонталь.

4. Аналитическими исследованиями установлено, что отводы в горизонтальной плоскости в виде кубической параболы с крайними значениями абсциссы и ординаты не приводят к снижению скорости транспортирования семян и их травмированию.

Библиографический список

Богус А. Э. Анализ причин неравномерного распределения посевного материала в распределительных системах зерновых пневматических сеялок с центральным дозированием / А. Э. Богус // сборник статей по материалам 72-й научно-практической конференции преподавателей по итогам НИР за 2016 г. - 2017. - С. 281-282.

Богус А. Э. Анализ процесса работы распределительных устройств зерновых пневматических сеялок / А. Э. Богус // сборник статей по материалам 73-й научно-практической конференции преподавателей. - 2018. - С. 267-268.

Зуев Ф. Г. Пневматическое транспортирование на зерноперерабатывающих предприятиях. [Текст] / Ф. Г. Зуев - М.: Колос, 1976. - 344 с.

Размещено на Allbest.ru