Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Новохатский Виктор Михайлович. Повышение качества внутрипочвенного внесения твердых минеральных удобрений при основной безотвальной обработке почвы путем совершенствования параметров пневмомеханического тукораспределительного устройства : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Новохатский Виктор Михайлович; [Место защиты: Волгогр. гос. с.-х. акад.].- Волгоград, 2009.- 156 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2322

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 8

Глава 1. Анализ способов внесения минеральных удобрений в почву 12

  1. Роль минеральных удобрений в развитии растений 12

  2. Агротехнические аспекты технологического процесса внутрипочвенного внесения твердых минеральных удобрений.. ..15

  3. Обзор и анализ конструкций машин и рабочих органов

для внесения основной дозы минеральных удобрений 20

Глава 2. Теоретическое обоснование технологии внутрипочвенного
внесения основной дозы твердых минеральных удобрений и
предлагаемой конструкции плуга-удобрителя 38

  1. Обоснование конструктивно-технологической схемы плуга-удобрителя 38

  2. Обоснование основных параметров тукораспределительного устройства 42

  1. Обоснование параметров смесителя 42

  2. Обоснование формы отражающей поверхности 45

  3. Обоснование параметров трубки-распределителя 49

2.2.4 Обоснование параметров направителя и

отражателя 62

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований 72

  1. Программа и условия проведения опытов 72

  2. Общая методика экспериментальных исследований 73

  3. Методика определения основных физико-механических свойств частиц удобрений 76

  4. Методика исследования работы удобрителя 81

3.5. Планирование факторного эксперимента 83

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 91

4.1. Гранулометрический состав частиц удобрений 91

4.2. Определение коэффициентов трения качения частиц удобрений

по различным материалам 92

4.3. Определение коэффициентов восстановления частиц удобрений

при ударе о различные материалы 93

4.4. Оптимизация конструктивных параметров тукораспределительного
устройства для внутрипочвенного внесения минеральных
удобрений 97

Глава 5. Расчет основных параметров тукораспределительного механизма—103

  1. Определение параметров смесителя 103

  2. Определение параметров отражающей поверхности 104

  3. Определение основных параметров трубки-распределителя 106

  4. Определение параметров направителя и отражателя 113 '

Глава 6. Полевые исследования плуга-удобрителя и выявление

экономической эффективности от его внедрения 115

  1. Полевые испытания плуга-удобрителя 115

  2. Определение затрат на изготовление плуга-удобрителя 116

  3. Экономическая эффективность, полученная в результате использования плуга-удобрителя 119

Общие выводы 122

Список используемой литературы 123

Приложение 133

4 ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

р - плотность воздуха, кг/м3. hw - потери напора; hwM - потери напора по длине; hWM - потери напора на местные сопротивления; С, - коэффициент местного сопротивления; Я - коэффициент сопротивления трения по длине; / - длина смесителя, м; d - диаметр смесителя, м; g - ускорение силы тяжести, м/с2; Re - число Рейнольдса;

А - относительная шероховатость материала смесителя; 5 - площадь поперечного сечения воздуховода, м2; S0 - площадь поперечного сечения смесителя, м2;

52 - площадь смесителя, занимаемая правой частью параболического

направителя м2;

5"21 - площадь поперечного сечения трубки-распределителя, м2;

S22 - площадь поперечного сечения трубки-распределителя в ее конце, м2;

S2l - площадь щели, м2;

53 - часть площади поперечного сечения смесителя, которую занимает левая

часть полуконуса, м2;

54 - часть площади поперечного сечения смесителя, которую занимает правая
часть полуконуса, м2;

5", - часть площади поперечного сечения смесителя, которую занимает левая часть параболического направителя, м2;

S2 - часть площади поперечного сечения смесителя, которую занимает правая часть параболического направителя, м2;

5 v - кинематическая вязкость воздуха, м2\с; Vx - скорость воздушного потока в воздуховоде, м\с; V2 - скорость воздушного потока в начале смесителя, м\с; I7, - скорость воздушного потока в конце смесителя, м\с; V4 - скорость воздушного потока за поворотом, м/с;

Vs - скорость воздушного потока в правой части трубки-распределителя; Гь - максимальная скорость на оси струи, м/с; V6} - скорость в точке на расстоянии z от струи м/с; V1 - скорость воздушного потока при переходе из смесителя в левую часть

трубки-распределителя, м/с;

F8 - скорость воздушного потока после правой части полуконуса, м/с;

Vn - скорость падения частиц удобрений на поверхность направителя, м/с; Va - скорость агрегата, м/с; Vamm - минимальная скорость агрегата, м/с; Vox- проекция скорости отражения Г, на ось Ох\ Vu - скорость частиц удобрений, м/с;

V0I, - объем свободного пространства за рабочим органом, м3; кв- коэффициент восстановления частицы удобрения; а - угол падения; (5 - угол отражения; ун - высота направителя, м; х„ - половина ширины направителя, м;

tQ - время полета частицы после отскока от направителя до трубки-распределителя, с;

z4 - расстояние от точки контакта до трубки-распределителя, м; h - высота падения пласта почвы, м;

\ - расстояние от защитной пластины до прямолинейной части трубки-распределителя, м;

h2 - расстояние (по вертикали) от крайней точки защитной пластины до лемеха

рабочего органа, м;

h3 - расстояние (по вертикали) от лемеха рабочего органа до дна борозды, м;

h4 - высота щели, м;

AI - ширина захвата правой части трубки-распределителя, м;

KL - ширина прямолинейной части трубки-распределителя, м;

Еох - собственная кинетическая энергия частицы удобрений, Дж;

Ек „ - необходимая кинетическая энергия частицы необходимая, для того чтобы

долететь до дальней точки ширины захвата рабочего органа, Дж;

Ав „ - работа, затрачиваемая воздушным потоком на разгон частицы, Дж;

Екд - необходимая кинетическая энергия, Дж;

Ат к - работа сил трения качения, Н;

СшГ коэффициент сопротивления повороту;

Q - полный расход воздуха, м3/с;

Q2 - расход воздуха правой частью трубки распределителя, м3/с;

кп - коэффициент трения качения;

00 - сила реакции опоры;

/ - радиус частицы удобрений, м;

AM - длина щели правой части трубки-распределителя, м;

d2 - диаметр правой части трубки-распределителя в ее конце, м;

а - коэффициент, характеризующий влияние турбулентности струи на ее

расширение;

Ь0- полувысота выходного сечения струи;

6, - высота струи, м;

z0 - расстояние от прямолинейной части трубки распределителя до дна борозды,

м;

S4 - площадь поперечного сечения частицы удобрения, м2;

рч- плотность вещества удобрений, кг/м3;

7 kQ - коэффициент, характеризующий величину транзитного потока;

t2 - время движения воздушного потока по правой части трубки-

распределителю, с;

тч - масса частицы удобрения, кг;

к - ширина поперечного сечения смесителя, м;

п — расстояние от центра направителя до левой стенки смесителя, м;

р - расстояние от центра направителя до правой стенки смесителя, м;

I, - ширина захвата левой части трубки-распределителя, м;

L2 - ширина захвата правой части трубки-распределителя, м;

Ln - ширина захвата левой части параболического направителя, м;

Lu - ширина захвата левой части полуконуса, м;

kD - коэффициент неравномерности левой части трубки-распределителя;

L2X - ширина захвата правой части параболического направителя, м;

L22 - ширина захвата правой части полуконуса, м;

kD2 - коэффициент неравномерности правой части трубки-распределителя;

LK - путь, пройденный частицей удобрения после схода с прямолинейной части

трубки-распределителя до падения ее на дно борозды, м;

L0 - путь частицы в горизонтальной плоскости после удара о поверхность

правой части параболического направителя, м;

L0i - путь частицы в горизонтальной плоскости после удара о поверхность

правой части параболического направителя, м;

Lop - проекция траектории движения пласта на дно борозды, м;

Ьлч - расстояние, пройденное частицей удобрения после схода с левой части параболического направителя до контакта с дном борозды, м;

Введение к работе:

Повышение эффективности производства сельскохозяйственных культур связано с интенсификацией процессов растениеводства на базе комплексной механизации и внедрения систем машин, отвечающих почвенно-климатическим условиям каждой зоны. Возможность комплексного использования машин и оборудования на основе передовых индустриальных технологий производства сельскохозяйственных культур представляет собой качество присущее современной технике в растениеводстве. Комплексная механизация работ не возможна без научно-обоснованной системы машин, обеспечивающей механизацию всех основных и вспомогательных операций возделывания сельскохозяйственных культур [30, 59, 103,104].

Особое место в выполнении плана производства сельскохозяйственных продуктов занимает освоение научно-обоснованных систем сухого земледелия, направленных на повышение плодородия почвы и урожайности с учётом особенностей каждой природной зоны.

Интерес ученых и специалистов сельского хозяйства вызывает проблема, касающаяся способов внесения удобрений, так как количество питательных веществ в почве является одним из основных факторов роста и развития сельскохозяйственных культур. Решение данной проблемы будет способствовать повышению урожайности зерновых культур и улучшению экономических показателей сельскохозяйственного производства. [1, 29, 54, 84].

Актуальность работы. Обработка почвы Волгоградской области базируется на расширении объёмов выполнения почвозащитных, влаго- и энергосберегающих технологий. Особый интерес при этом вызывает вопрос, касающийся способов внесения удобрений.

Для получения в зоне степей Волго-Донского междуречья оптимально устойчивых урожаев вспашку необходимо проводить, в основном, безотвальную, чтобы оставалась на поле стерня, задерживающая влагу и препятствующая выдуванию верхнего слоя почвы.

9 Если обеспечение растений азотом на этих почвах не является проблемой, так как соли аммония и нитратов являются легкоподвижными по глубине, то внесение малоподвижного трудноусвояемого растениями фосфора в виде малорастворимых фосфатов требует непосредственного их внесения в корнеобитаемый (10... 30см) слой почвы с достаточной его влагообеспеченностью.

Существующие культиваторы-плоскорезы малопригодны для применения на светло-каштановых почвах Волгоградской области. Они не могут обеспечить необходимое рыхление почвы с оставлением стерни и внесения в подпахотный горизонт равномерно-распределенного по ширине захвата слоя минеральных удобрений.

В связи с этим актуальной является проблема повышения качества
внутрипочвенного внесения твердых минеральных удобрений при основной
безотвальной обработке почвы. "'

Цель исследований - повышение качества внутрипочвенного внесения твердых минеральных удобрений при основной безотвальной обработке почвы путем совершенствования пневмомеханического тукораспределительного устройства.

Объект исследования - конструкция плуга-удобрителя,

тукораспределительное устройство и твердые минеральные удобрения.

Научная гипотеза - равномерность распределения удобрений достигается за счет использования энергии воздушного потока и особенностей конструкции тукораспределительного устройства.

Предмет исследований - конструктивные параметры

тукораспределительного устройства, влияющие на неравномерность распределения минеральных удобрений.

Научную новизну работы составляют:

- математическая модель процесса распределения частиц удобрений по ширине захвата рабочего органа, позволяющая прогнозировать значение

10 неравномерности их внесения в зависимости от параметров тукораспределительного устройства;

- рациональные конструктивные параметры и работа применяемой пневмомеханической тукораспределяющей системы, позволяющей равномерно распределять твердые минеральные удобрения по ширине захвата рабочего органа.

Практическую значимость представляют: плуг-удобритель с безотвальными корпусами, дооборудованными тукораспределительным устройствами, позволяющими вносить минеральные удобрения при основной безотвальной обработке почвы.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава (2008, 2009 гг.), молодых ученых (2006, 2007, 2008 гг.) и теоретическом семинаре факультета механизации сельского хозяйства ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия».

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 8 работ общим объемом 2,93 печатных листов, из них лично автору принадлежит 1,6 печатных листов, в том числе 1 работа в центральной печати. Получен патент РФ на изобретение № 2328102 и положительное решение о выдаче патента.

На защиту выносится:

конструктивно-технологическая схема плуга-удобрителя с безотвальными корпусами, дооборудованными тукораспределительным устройствами, позволяющими вносить минеральные удобрения при основной безотвальной обработке почвы.

математическая модель, описывающая движение частиц удобрений по тукораспределительному устройству и их распределение по ширине захвата рабочего органа;

результаты лабораторных исследований тукораспределительного устройства;

физико-механические свойства удобрений;

результаты полевых испытаний плуга-удобрителя;

экономическое обоснование проекта. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста, включает в себя введение, 6 глав, выводы, библиографический список и приложения. Список литературы состоит из 104 наименований. Работа содержит 65 рисунков, 7 таблиц и 4 приложения.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net