Пятница, 09.12.2016, 14:30
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Техника. Технические науки

ВНУТРИПОЧВЕННОЕ ВНЕСЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ОСНОВНОЙ БЕЗОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ ПОЧВЫ

М.Н.Шапров, доктор технических наук, профессор В.М.Новохатский, кандидат технических наук

ВНУТРИПОЧВЕННОЕ ВНЕСЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ОСНОВНОЙ БЕЗОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ ПОЧВЫ

Предложена конструкция плуга-удобрителя, позволяющего осуществлять основную безотвальную обработку почвы с одновременным внутрипочвенным внесением минеральных удобрений и теоретически обоснованы параметры рабочего органа для выполнения этих операций.

Ключевые слова: основная безотвальная обработка почвы, удобрения, плуг, стойка «СибИМЭ», тукораспределяющее устройство.

 

Для получения в степной зоне Волго-Донского междуречья устойчивых урожаев применяют, как правило, безотвальную основную обработку почвы, позволяющую сохранять на поле стерню, задерживающую влагу и препятствующую выдуванию верхнего слоя почвы. Особый интерес при этом вызывает вопрос, касающийся способов внесения удобрений. 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 (10.30 см) слой почвы с достаточной его влагообеспеченностью [1, 2].

Рисунок 1 - Конструктивно-технологическая схема плуга-удобрителя: 1 - рама плуга, 2 - опорное колесо, 3 - рабочий орган, 4 - бункер для удобрений, 5 - дисковый дозатор, 6 - привод дисковых дозаторов, 7 - вентилятор, 8 - гидромотор,
9 - воздуховод, 10 - тукопровода, 11 - карданная передача, 12 - цепная передача, 13 - конический редуктор, 14 - вал привода

Существующие культиваторы-плоскорезы типа КПГ-2,2 с приспособлением для внесения удобрений не обеспечивают внесение в подпахотный горизонт равномерно- распределенного по ширине захвата слоя минеральных удобрений.
В связи с этим, актуальной является при основной безотвальной обработке почвы проблема повышения качества ее рыхления и внутрипочвенного внесения твердых минеральных удобрений.

Для реализации предлагаемого подхода нами была разработана конструктивно- технологическая схема плуга-удобрителя, состоящего из рамы 1 навесного плуга ПЛП 6 - 35 (рис. 1), опорного колеса 2 с почвозацепами и регулятором глубины, рабочих органов 3, двух бункеров для удобрений 4 с дисковыми дозаторами 5, механизма привода дозаторов удобрений 6 и нагнетателя воздушного потока 7 с гидроприводом 8 [3, 4].

Рабочим органом 3 является стойка СибИМЭ, сзади которой установлен удобритель с подходящими к нему воздуховодом 9 и тукопроводом 10.

Удобритель, крепящийся к стойке 1 (рис. 2), включает: смеситель 2, направитель 3 с полуконусом 4, трубку-распределитель 5 и отражатель, установленный за полуконусом 4.
 
Рисунок 2 - Схема рабочего органа плуга-удобрителя: 1 - стойка, 2 - смеситель, 3 - направитель, 4 - полуконус, 5 - трубка-распределитель

Смеситель имеет патрубки для подвода соответственно воздуха и туков, а внизу - расширение под направитель 3, который имеет левую и правую направляющие плоскости, а в центре внизу - полуконус 4, приваренный к задней пластине направителя.
При движении плуга вращение от опорного колеса 2 (рис. 1) через карданную 11 и цепную передачи 12, а также конический редуктор 13 и вал привода 14 передается на дисковые дозаторы 5. Удобрения подают двумя потоками к удобрителям рабочих органов 3. Туда же нагнетаются по шлангам воздушные потоки от вентилятора 7, приводимого в действие гидромотором 8. Удобрения подаются дисковым дозатором в патрубок смесителя, где они подхватываются воздушным потоком, создаваемым вентилятором, и посредством направителя с полуконусом, трубки-распределителя и отражателя, распределяются по всей ширине рабочего органа.

Равномерность распределения удобрений по ширине захвата рабочего органа во многом зависит от параметров тукораспределительного устройства.

Как уже отмечалось, в процессе перемещения по смесителю двухкомпонентный поток попадает на направитель. Ударяясь, частицы удобрений отражаются от поверхности направителя, изменяя свою скорость и приобретая необходимую траекторию движения в горизонтальной плоскости.

Направитель состоит из двух частей: конической 1 и параболической 2 (рис. 3), которая по своей длине имеет различную кривизну, что позволяет изменять скорость и направление последующего движения частиц удобрения после контакта с ней, обеспечивая их поступление в трубку-распределитель.

Рассмотрим данное взаимодействие частицы с параболической частью направителя.

Скорость тела до удара Vn направлена под углом падения а к поверхности. После удара тело отскакивает от неподвижной поверхности со скоростью V0 под углом отражения в к общей нормали N (рис. 4).
Для того чтобы определить скорость отраженной частицы в горизонтальной плоскости, проведем ось Ox перпендикулярно скорости падения Vn.

 

Рисунок 3 - Направитель: 1 - полуконус; 2 - параболический направитель

Рисунок 4 - Схема для определения коэффициента восстановления при косом ударе о поверхность направителя

Проекция скорости отражения V0 на ось Ox будет определяться следующим образом:

Таким образом, поверхность параболического направителя можно представить в виде множества касательных с разной абсциссой.

Рассмотрим два частных случая движения частиц удобрений после контакта с поверхностью параболического направителя (рис. 5):

1. Частица контактирует с параболическим направителем в точке (•) A1.

Для того чтобы частица беспрепятственно долетела до трубки-распределителя (не контактируя с поверхностью А2 - А4 смесителя), необходимо выполнение следующего неравенства:
 
Рисунок 5 -Схема удара частицы удобрения о параболическую поверхность направителя

При этом установлено, что при а <= 100 направление скорости гранул после ударов приближается к плоскости отражения.

Таким образом, частицы после контакта будут двигаться по поверхности параболического направителя.

2. Частица удобрений контактирует с поверхностью параболического направителя в точке (•) А3. После контакта частица имеет некоторую скорость относительно оси Ox .
Время полета частицы t0 при этом будет определяться выражением:
(8)
где z4 - расстояние от точки контакта до трубки-распределителя, м. При этом, учитывая уравнение 5, получим
(9)
Здесь x1 - значение абсцисс в точке (•)А3.

Путь частицы в горизонтальной плоскости после удара о поверхность параболического направителя определяется следующим образом:
(10)
Таким образом, полученные уравнения позволяют рассчитать профиль параболического направителя, обеспечивающего поступление частиц удобрений в трубку- распределитель.

Библиографический список

1. Кореньков, Д.А. Минеральные удобрения и их рациональное применение [Текст] / Д.А. Кореньков. - М.: Россельхозиздат, 1984. - 176 с.
2. Носов, П.В. Фосфорные удобрения и их рациональное использование [Текст] / П.В. Носов. - Краснодар, 1969. - 110 с.

3. Новохатский, В.М Плуг - удобритель [Текст] / В.М. Новохатский, М.Н. Шапров // Сельский механизатор. - 2008.- № 7. - С. 16.
4. Шапров, М.Н. Совершенствование технологии внутрипочвенного внесения основной дозы твердых минеральных удобрений при основной обработке почвы [Текст] / М.Н. Шапров, В.М. Новохатский // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. - №1 (9). - С. 16-22.
 

Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование № 2 (38), 2015

Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443x (16.06.2016)
Просмотров: 85 | Теги: Обработка почвы | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016