CC BY
12
. „ . _ Инженерно-техническое обеспечение
Вестник КургансКОИ ГСХА № 2, 2013 сельского хозяйства
методу щелевания. Для этого на место плоскорежущих лап устанавливают чизельные рабочие органы, которые нарезают щели через 50 см.
Орудие выполнено прицепным, ширина захвата его 7,4 м, ширина захвата стрельчатой и плоскорежущей лапы принята - 480-500 мм, лапы расположены с перекрытием 50 мм. Диаметр дисковых рабочих органов - 440-450 мм. Прикатывающий каток состоит из наружного и внутреннего прутковых барабанов диаметром 420 мм и 330 мм соответственно.
Приемочные испытания проводились в ТОО «Шеминовска» на обработке пара и на обработке стерневого фона в ТОО «Север-Птица» Костанайско-го района, Костанайской области (рисунок 3). По результатам агротехнической оценки установлено, что при обработке пара крошение обрабатываемого слоя после прохода орудия на скорости 7,6 км/ч составило 88 %, при этом содержание агрономически ценных фракции 1-25 мм было 81 %. Содержание фракций менее 1мм не превышало 8,4 % и после прохода орудия снизилось на 1,3 %, по сравнению с исходным состоянием.
Рисунок 3 - Опытный образец комбинированного орудия на обработке стерневого поля
На обработке стерневого поля крошение обрабатываемого слоя после прохода орудия на скорости движения 7,2 км/ч достигало 71 %, при этом агрономические ценные фракции 1-25 мм составили 82 %.
Скоростной режим работы 7-10 км/ч на обработке пара достигнут на передачах 2-1, 2-2 и 3-2. В данных почвенных условиях рациональным является режим движения 3-2, на котором достигнута наибольшая производительность за час основной работы при допустимом уровне буксования колес трактора.
На обработке стерневого поля рекомендуемый режим работы опытного образца обеспечивается при скорости 8,7-10,2 км/ч.
По результатам эксплуатационно-технологической оценки установлено, что на обработке пара и стерневого поля средняя рабочая скорость движения агрегата К-701с опытным образцом орудия составила 8,7-8,8 км/ч, при этом его производительность за час основного времени составила 6,2-6,3 га. Удельный расход топлива составил на обработке пара и стерни 6,0 и 7,0 кг/га соответственно.
За период испытаний в объеме наработки 159 ч. отмечено 3 отказа 2-й группы сложности. Отказов 1-й и 3-й групп сложности не было. Наработка на отказ 2-й группы сложности составила 53 ч.
В ходе испытаний установлено, что проверенные параметры безопасности соответствуют требованиям нормативной документации.
Сравнительные испытания опытного образца и лучшего зарубежного орудия для обработки почвы «Смарагд» фирмы ЬЕМКЕК показали, что производительность опытного образца выше в 1,3 раза, чем у орудия «Смарагд», а качество обработки выше на 25 %.
Выводы. Таким образом, по результатам испытаний установлено, что разработанная конструкция комбинированного орудия, в агрегате с трактором К-701, устойчиво выполняет все операции технологического процесса и по качеству работы и производительности превосходит показатели лучшего зарубежного орудия для обработки почвы «Смарагд» фирмы ЬЕМКЕК
Список литературы
1 Дерепаскин А. И., Полищук Ю. В., Бинюков Ю. В. Современные методики и технические средства замера тягового сопротивления навесных и полунавесных почвообрабатывающих машин // Аграрная наука - основа инновационного развития АПК: матер. междунар. научно-практ. кон-фер. 19-20 апреля 2011 г. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2011. - Т. 1. - С. 331-335.
2 Сравнительная агротехническая и энергетическая оценки рабочих органов для щелевания многолетних трав / А. И. Дерепаскин, Ю. В. Поли-щук, Ю. В. Бинюков [и др.] // Аграрная наука
- основа инновационного развития АПК: матер. междунар. научно-практ. конфер. 19-20 апреля 2011 г. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2011.
- Т. 1. - С. 335-339.
3 Обработка почвы в почвозащитной и минимальной технологиях возделывания зерновых культур орудием с комбинированными рабочими органами / А. И. Дерепаскин, Ю. В. Полищук, Ю. В. Би-нюков [и др.] // Аграрные регионы: тенденции и механизмы развития: матер. междунар. научно-практ. конфер. 17-18 мая 2012 г. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2012. - С. 369-372.
58 Научный журнал Вестник Курганской ГСХА
УДК 68.85.35
А. С. Жанахов
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОХОЖДЕНИЯ АГЕНТА СУШКИ ЧЕРЕЗ ЗЕРНОВОЙ СЛОЙ
ФГБОУ ВПО «КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ Т. С. МАЛЬЦЕВА»
A. S. Zhanakhov RESEARCH OF THE PROCESS OF DRYING AGENT PASSING THROUGH THE GRAIN LAYER FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION «KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T. S. MALTSEV»
Представлено теоретическое и экспериментальное исследование процесса прохождения агента сушки через зерновой слой. Представлены результаты исследования, приведена эмпирическая формула для определения давления агента сушки в зависимости от скорости его движения в зерновом слое.
Ключевые слова: зерно, сушка, агент сушки, давление, зерновой слой.
The theoretical and experimental study of the process of drying agent passing through a grain layer is presented. Results of research are presented; the empirical formula for determination drying agent pressure depending on the speed of his movement in a grain layer is given.
Keywords: grain, drying, agent of drying, pressure, grain
layer.
Альсим Сагидуллович Жанахов
Alsim Sagidullovich Zhanahov кандидат технческих наук Россия, 641300, Курганская область, Кетовский район, с. Лесниково, КГСХА E-mail: [email protected]
Введение. Как известно, одной из составляющих энергозатрат на сушку зерна являются затраты энергии на преодоление полного гидродинамического сопротивления, которое включает сопротивление зернового слоя и сопротивление стенок камеры нагрева зерносушилки. Поэтому необходимо установить взаимосвязь между потерями давления агента сушки с одной стороны и толщиной зернового слоя и скоростью агента сушки с другой.
Методика. Стационарный зерновой слой зерносушилки представляет собой систему с весьма сложными и многообразными геометрическими характеристиками. Целесообразно рассматривать зерновой слой в среднем как однородную изотропную среду и вводить некоторые усреднённые обобщенные его характеристики [1, 2].
В процессе сушки зёрна одинакового размера и формы стремятся образовать стационарный зерно-
вой слой (монодисперсный слой). Однако в реальности зёрна имеют довольно широкий интервал линейных размеров (полидисперсный слой). Для определения среднего гармонического диаметра частиц зернового вороха воспользуемся уравнением [2]:
(1)
где х. - массовое содержание 1-ой фракции, ед; п - число фракций;
^ - средний ситовой диаметр 1-ой фракции, м,
(2)
а. - ширина частиц зернового вороха 1-ой фракции, м;
Ь - толщина частиц зернового вороха 1-ой фракции, м;
1. - длина частиц зернового вороха 1-ой фракции, м.
Так, средний гармонический диаметр для зерна пшеницы сорта «Жигулёвская» составляет d = 3,5 мм.
сг 7
Чтобы рассчитать давление агента сушки в зерновом слое, необходимо привести средний гар-
. „ . _ Инженерно-техническое обеспечение
Вестник КургансКОИ ГСХА № 2, 2013 сельского хозяйства
монический диаметр зерновки к диаметру шара. В качестве эквивалентного диаметра в данном случае целесообразно вводить диаметр такого шара, поверхность которого равна обдуваемой поверхности зерна [3]:
а =а л/Ф,
а сг * '
м,
(3)
Др =
150-
И.К,:. (4)
у = V ■ е , м/с.
(5)
Др, Па 500
где Ф - коэффициент сферичности. Для пшеницы Ф = 0.85 [3].
Тогда эквивалентный диаметр зерна пшеницы сорта «Жигулёвская» составит = 3.2 мм.
Движение агента сушки в каналах зернового слоя подчиняется основным законам гидродинамики - уравнениям Навье-Стокса [2].
Для определения потери давления Ар в зерновом слое толщиной Н воспользуемся выражением [1]:
400
300
200
100
5
4 /
3 /
0.2
0.4
0.6
0.8
м/с
где цас - динамическая вязкость агента сушки. Пас; е - скважистость зернового слоя. Н - толщина зернового слоя. м; у - средняя скорость движения агента сушки. отнесённая к поперечному сечению слоя (в пустом аппарате). м/с.
уи - средняя скорость агента сушки в каналах слоя. м/с;
рас - плотность агента сушки. кг/м3.
На рисунке 1 показана расчётная зависимость давления агента сушки. пронизывающего зерновой слой. от скорости его движения в слое различной толщины.
Расчёты показывают. что увеличение скорости агента сушки в слое и толщины зернового слоя приводит к росту потери давления. Кроме того. возрастает неравномерность сушки по толщине зернового слоя.
С целью проверки результатов теоретических исследований. уточнения конструктивных параметров зерносушилки были проведены лабораторные эксперименты. Получение данных о давлении агента сушки при прохождении чрез зерновой слой в зависимости от его скорости. рода культуры. толщины зернового слоя изучали на лабораторном сепараторе К 293 Б фирмы «Петкус».
Толщина слоя: 1 - 0.15 м; 2 - 0.20 м; 3 - 0.25 м; 4 -
0.30 м; 5 - 0.35 м Рисунок 1 - Зависимость давления агента сушки в зерновом слое от скорости его движения в слое различной толщины
Результаты. Результаты исследования представлены на рисунке 2. Полученные данные свидетельствуют о том. что характер изменения давления агента сушки находится в прямой зависимости от скорости его движения в зерновом слое и толщины слоя [4].
Др. кПа
1,2 0,9 0,6 0,3 0
Н=30см
Н=25см ■.
ч Н=20см
0
0,5
1
1,5
м/с
Рисунок 2 - Зависимость давления агента сушки от скорости его движения в зерновом слое с учетом сопротивления подпорной пластины
Таким образом. проведённые экспериментальные исследования влияния давления агента
