Агрегат для внесения пылящихся известковых удобрений

Полный текст

Введение Постоянно возрастающий объем применения минеральных удобрений требует максимального роста темпов известкования. Для выполнения такого объема работ по известкованию кислых почв необходимы высокопроизводительные машины, обеспечивающие качественное внесение известковых материалов в почву, с тем чтобы получить нужную отдачу от применения удобрений. Поэтому задача совершенствования технологий и средств механизации для поверхностного внесения минеральных удобрений и мелиорантов является актуальной и имеет важное хозяйственное значение. Методы и средства исследований Для известкования кислых почв применяют слабопылящиеся и пылящиеся известковые материалы, которые часто называют известковыми удобрениям. К пылящимся относят известковую и доломитовую муку влажностью 1,5 %, сланцевую золу, цементную пыль и др., которые имеют мелкозернистый состав различной величины. Размеры основной массы частиц находятся в пределах 0,002-0,25 мм в известковой муке (70-80 %) и (0,02-0,09) в сланцевой золе и цементной пыли (100 %) [4]. Слабопылящие формы известковых удобрений имеют совершенно отличные физико-механические свойства от пылевидных материалов. Пылевидная фракция в них составляет 40-50 % [4]. Пылящиеся известковые удобрения распределяются по полю при помощи пневматических распылителей и дисковых аппаратов. Существует мнение, что обычный центробежный аппарат непригоден для высева пылевидных удобрений. Однако следует отметить, что это справедливо лишь при нормах меньше 5 ц/га [1, 7]. Поэтому в исследовательских целях были проведены испытания разбрасывателя минеральных удобрений с серийным и экспериментальным центробежным рабочим органом на разбрасывании цементной пыли (рис. 1). Для экспериментальных исследований использовалась цементная пыль с размером фракций 3-5 мкм, влажностью 2-3 %, объемной массой 0,96 т/м3. Экспериментальный центробежный рабочий орган к базовым разбрасывателям для внесения пылевидных материалов предлагается изготовить по дисково-вентиляторному типу, который предполагает прикрепление лопастей к нижней поверхности диска и дифференцированную подачу воздушного потока под частицы удобрений, высеваемых на периферийные зоны рабочей ширины захвата. Следовательно, можно полагать, что сочетание механического и пневматического воздействия на частицы удобрений в процессе их внесения даст желаемый результат, т.е. качественное распределение частиц независимо от их гранулометрического состава и характеристик [2, 3]. С учетом данных предложений нами был изготовлен пневмоцентробежный рабочий орган (рис. 2) и проведены лабораторные исследования [5]. Предлагаемый рабочий орган работает следующим образом. Поток материала, поступивший на вершину конуса, распределяется равномерным слоем и движется вниз по конусной части рабочего органа [6]. Вследствие установки лопастей в виде логарифмической спирали под углом, меньшим или равным углу трения удобрений, происходит безударный переход удобрений с лопастей конуса на лопасти плоского диска. Благодаря отклонению лопастей на конусной части и лопастей плоского диска вперед по направлению вращения рабочего органа удобрения, получив ускорения, распределяются веером равномерно на большей ширине полосы рассева. Одновременно с диском вращаются вентиляторные лопасти. Под их действием воздух забирается из атмосферы в кожух вентилятора через окно в нижней части кожуха. Затем воздух под действием центробежных сил перемещается вдоль лопастей к обечайке. По мере вращения лопастей объем потока сжатого воздуха, движущегося вдоль обечайки, увеличивается благодаря выполнению кожуха вентилятора под определенным углом, воздух из патрубка подается прямо под удобрения, слетающие с плоского диска. Таким образом, частицы удобрений, сохранив первоначальную кинетическую энергию, полученную от диска, попадают в струю сопутствующего воздушного потока и высеваются на периферийную зону ширины захвата. Для проверки работоспособности агрегата нами проведены сравнительные испытания при разбрасывании цементной пыли с серийным и экспериментальным центробежным рабочим органом на трех скоростях движения агрегата: 2,5, 3,5 и 4,5 км/ч (рис. 3). Проведенные опыты показали, что мощность, необходимая для привода транспортера и разбрасывающего механизма, равна 4,9 л. с., а норма разбрасывания пылевидной массы сильно зависит от степени заполнения кузова. При половинном заполнении кузова наибольшая норма составляла 6 т/га, при полном заполнении - 8 т/га. Неравномерность распределения пылевидной массы по ширине захвата в зависимости от рабочих скоростей, значения которых указаны выше, изменялась в пределах 15-30 %; при этом наименьшая неравномерность (15 %), как при максимальных, так и при минимальных значениях подач, получена при скорости движения агрегата 4,5 км/ч, а наибольшая (30 %) - при тех же подачах и средней скорости 2,5 км/ч. Таким образом, можно сделать вывод о том, что неравномерность распределения цементной пыли по ширине захвата в значительной мере зависит от скорости движения агрегата. Определено, что с повышением скорости движения при максимальной подаче имеет место увеличение нормы внесения, которое объясняется увеличением вибраций, создающих благоприятные условия для поступления материала из кузова машины. Как показали исследования, центробежный дисковый рабочий орган может применяться не только для внесения минеральных и слабопылящихся, а также и для пылящихся известковых удобрений. Желательно только использование для этих целей специально оборудованного рабочего органа, сочетающего механическое и пневматическое воздействие на частицы удобрений в процессе их внесения. Заключение Разбрасывание цементной пыли можно механизировать при помощи агрегата, который объединяет колесный трактор и двухдисковый разбрасыватель, оборудованный экспериментальным центробежным рабочим органом. Однако, как показали исследования, только широкие производственные испытания помогут выявить достоинства и недостатки подобного способа, на основе которых будут даны рекомендации по его внедрению. Рис. 1. Агрегат для внесения известковых удобрений а б Рис. 2. Пневмоцентробежный рабочий орган: а - общий вид; б - схема движения частиц по поверхности рабочего органа; 1 - конус; 2 - лопасти; 3 - плоский диск; 4 - выбросные лопасти; 5 - лопасти нагнетателя воздуха; 6 - кожух нагнетателя Рис. 3. Неравномерность распределения цементной пыли по ширине захвата на различных значениях скоростей движения: а - при максимальной подаче; б - при средней подаче; в, г - при минимальной подаче; 1 - скорость движения 2,5 км/ч; 2 - скорость движения 3,5 км/ч; 3 - скорость движения 4,5 км/ч; 4 - с экспериментальным рабочим органом; 5 - с серийным рабочим органом

Об авторах

А. Н Седашкин

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Email: kostrigin42@mail.ru
к.т.н.

Е. А Милюшина

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Email: kostrigin42@mail.ru
к.т.н.

А. А Костригин

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Email: kostrigin42@mail.ru
к.т.н.

А. В Драгунов

ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Email: kostrigin42@mail.ru

Список литературы

Дополнительные файлы