РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ СЕМЯН И ШИРИНЫ ПОЛОСЫ УСТАНАВЛИВАЕМОГО В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ МЕШАЛКЕ

АННОТАЦИЯ

В статье приведены результаты экспериментальных исследований проведенных на специально разработанном лабораторном стенде разбрасивателя опушенных семян хлопчатника и ширины полосы устанавливаемого на цилиндрическом корпусе для распыления рабочей суспензии протравливателя и предварительного перемешивания протравленных семян.

ABSTRACT

The article presents the results of experimental studies carried out on a specially designed laboratory stand of a sprayer of pubescent cotton seeds and the width of the strip installed on a cylindrical housing for spraying the working suspension of the pickler and pre-mixing of the pickled seeds.

Ключевые слова: семян, форсунки, суспензии, цилиндрической мешалке, разбрасывател, бункер.

Keywords: seeds, nozzles, suspensions, cylindrical agitator, spreader, bunker.

Введение. По результатам ранее проведенных лабораторных опытов доказана [1, 2], что высота установки форсунки на цилиндрической мешалке выбрана равным 300 мм, угол его установки в горизонтально-вертикальной плоскости выбрана не менее 70⁰, и при этом - относительный радиус факела, на котором достигается –максимальная относительная плотность орошения будет в пределах 225-400 мм.

Результаты исследований. Далее определяли нужный диаметр отверстия в форсунке (рис. 1).

Рисунок 1. Зависимости максимальной ширины факела и дальности разброса от диаметра отверстия в форсунке

Из графиков, приведенных на рис.1 следует, что максимальная ширина факела возрастает с увеличением диаметра отверстия в форсунке разработанном конструкции автора. Из графика видно, чем больше диаметр отверстия в форсунке, тем больше максимальная ширина факела рабочей суспензии протравливателя, что отвечает требованиям максимального захвата распиленной суспензией, проходящих в цилиндрической мешалке. Однако из графика на рис. 3.4 видно, что дальность разброса факела с увеличением диаметра отверстия в форсунке наоборот уменьшаются. Дальность разброса факела играет немаловажную роль при выборе диаметра цилиндрической мешалки. На основании анализа полученных результатов, приведенных данных на таблицы 3.1 и рис. 3.4 можно выбрать 4- вариант, при котором угол факела распыла равна 55⁰, максимальная ширина факела равна 225 мм и дальность разброса факела не менее 250 мм, исходя из соображения, что при этом обеспечивается необходимый расход рабочей суспензии, мелкодисперсного распыла и наибольшего охвата факелом распыла объем цилиндрической мешалки, что является главным фактором при выборе параметров форсунки. Все-таки, надо сказать, что с дальнейшим увеличением диаметра отверстия форсунки имеет место незначительное увеличение угла факела распыла рабочей суспензии протравливателя.

Схема изготовленного лабораторного стенда для определения параметров разбрасывателя семян приведена на рис. 2.

Рисунок 2. Схема лабораторного стенда для определения параметров разбрасывателя семян

Лабораторный стенд состоит из бункера семян 1, дозатора посевных семян 2, лотка цилиндрической формы 3, разбрасывателя семян 4 и цилиндрической шероховатой плоскости 5 для сбора семян после его разбрасывания.

Угол наклона разбрасывателя выбрана равным 45⁰. Изготовлена 4 варианта разбрасывателя семян с диаметрами 100, 125, 150 и 175 мм (рис.3).

Рисунок 3. Общий вид изготовленных разбрасывателей семян

За результатамы выбран равномерность рассеивания протравливаемых семян по кругу разбрасывателя, которые определяется равномерности распределения семян на поверхности шероховатой плоскости. Количества единовременной подачи семян из бункера регулировали из расчета производительности протравителя 4 т/час. При проведении опытов использовались опушенные семена с остаточной опушенности 8,8-9,0 %. Каждый опыт повторяется три раза. Среднеарифметическое значение полученных результатов и является фактическими данными по результатам которой делается нужные выводы.

Скорость падения опушенных семян до встречи его с разбрасывателем играет большую роль на рассеивания семян. Поэтому до начала основных экспериментов по определению параметров разбрасивателя семян будет определена его оптимальная высота установки, то есть расстояние от конца качающего лотка для посевных семян до разбрасивателя семян в вертикальной поверхности L.

В результате опытов определена, что оптималным расстоянием от места установки разбрасывателя до нижнего конца качающего лотка семян L должна быть не менее 150 мм. При уменшение расстояния от 150 мм семена падающие из лотка не успевает набирать начальную скорость необходимую для преодоления сыли трения, в результате чего происходить некоторое задержка семян на поверхности расбрасывателя семян. Дальнейщие опыты проведены при расстоянии 150 мм от места установки разбрасивателя семян до нижнего конца качающего лотка.

Результаты проведенных опытов приведены на рис.4.

Как видно, из рис.4 минимальный диаметр рассеивания семян получается при диаметре разбрасывателя семян равным 100 мм, при которым минимальный диаметр рассеивания семян находится в пределах 500 мм. Значит мы не можем выбрать диаметр разбрасивателя семян более чем 100 мм, так как разрыхленный по объему посевные семена в процессе падения полностью должны пересекает плоскость факелов распыла образованных тремя форсунками.

Рисунок 4. Процесс проведения лабораторных опытов (А) и результаты величины диаметра рассеивания семян в зависимости от диаметра разбрасивателя семян

Нами выбраны параметры разработанной форсунки, на котором максимальная ширина факела оказалось в пределах 225-250 мм. Общая максимальная ширина факела выбранного количества форсунок может бить в пределах 750 мм. А периметр цилиндрической мешалки при диаметре равным 500 мм будет в пределах 1500 мм, что два раза превышает максимальную ширину факела образуемые тремя форсунками. Кроме того, как определена выше, максимальная плотность орошения форсунками находится на некотором расстояние от места установки самого форсунки.

Исходя из всего этого, для решения проблемы разработали схему цилиндрической мешалки (рис. 5) 1, внутри которого по периметру цилиндра устанавливается наклонная полоса 2, с углом установки 45⁰, шириной а, величина которого будет определена экспериментальным путем (рис. 6). По результатам опытов проведенными с разбрасывателями семян определена высота установки наклонной полосы равным 500 мм, при выбранном высоте цилиндрической мешалки равным 620 мм. Ширина полосы, а для проведения опытов выбраны равными 40, 60, 80 и 100 мм. 

При проведении экспериментальных исследований по определению ширины полосы производительность попадания опушенных семян на разбрасиватель семян (рис. 4, поз 3) с выбранным диаметром равным 100 мм находилась в пределах не менее 4 т/час. Продольжителность опытов выбрали равным 10 сек. Разработанную цилиндрическую мешалку установили на ровнем месте на высоте от пола 200 мм. После каждой повторности опыта измеряли средний диаметр разбросанных семян, исползуя которого можно расчитать возможный периметр разбросанной кучи семян. Результаты проведенных опытов приведены на рис. 5.

1-корпус цилиндрической мешалки, 2- наклонная полоса, 3- разбрасыватель семян, 4- форсунка.

Рисунок 5. Аксонометрическая схема цилиндрической мешалки

Рисунок 6. Результаты определения возможного периметра рассеивания семян в зависимости от ширины полосы установливаемого в цилиндрической мешалке

Результаты экспериментальных исследований (рис. 6) показывают, что с увеличением ширины полосы устанавливаемого на цилиндрической мешалке возможный диаметр, или возможный периметр рассеивания опушенных семян хлопчатника имеет тенденцию уменьшения. Например, при ширине полосы равным 40 мм, фактический диаметр рассеивания опушенных семян была равным 420 мм, при котором возможный периметр рассеивания семян будет равна 1318 мм, что не обеспечивается польный обхват тремя форсунками, имеющими максимальные ширины факела равным 225-250 мм.

Исходя из результатов, приведенных на рис. 6 выбрана оптимальная ширина наклонной полосы равным 80 мм, фактический диаметр рассеивания опушенных семян была равным 240 мм, при котором возможный периметр рассеивания семян будет равна 750 мм, что обеспечивается польный обхват тремя форсунками, имеющими максимальные ширины факела равным 225-250 мм.

Выводы. По предварительным рассуждениям считается, что высокое качество разбрызгивания будет при местонахождении распылителя в корпусе цилиндрической мешалки, предположительно с установкой форсунок в количестве 3 шт. При этом разрыхленный по объему посевные семена в процессе падения полностью пересекает плоскость факелов распыла образованных тремя форсунками. Кроме того, посевные семена имеют большую массу по сравнению с распыленными частицами, они быстрее разгоняются и при столкновении происходит дополнительное дробление распыленных частиц на более мелкие. Это в свою очередь будет увеличивать степень мелкодисперсности и они лучше будут проникать в пространство между семенами, что способствует лучшему обволакиванию семян хлопчатника рабочим раствором. Тем самым наблюдается увеличение полноты протравливания и равномерности распределения рабочей жидкости по массе и по поверхности семян.

Распылитель будем устанавливать на высоте 300 мм от нижнего конца цилиндрической мешалки с углами установки не менее 70⁰ относительно горизонтальной поверхности по следующим соображениям: во-первых, семена за счет силы тяжести будут стремиться вниз; во-вторых, плоскость факела распыла имеет треугольную форму, следовательно, общая площадь факела распыла троих форсунок должна быть не менее фактического периметра рассеивания опушенных семян внутри цилиндрической мешалки.

Список литературы:

1. А.А. Эсанов, Ph.D. И.Т.Кулматов, Ph.D. А.А.Акрамов. Результаты лабораторных опытов по выбору форсунку для протравливателя опушенных посевных семян хлопчатника. “Ишлаб чиқаришнинг техник, мухандислик ва техналогик муамолари Иновацион ечимлари”, 1-е изд. Жиззах 2021 й, 305-309 с.
2. Эсанов А.А., Қ.Сабиров, А.А. Акрамов. “ЗС русумли чигитни омборга юклаш қурилмасида уруғлик чигитни дорилаб қориштириш. “Машинашуносликнинг долзарб муаммолари ва уларнинг ечими”, Тошкент, 2019 й, 61-63 с.