Результаты испытании каналоочистительной машины со шнековым рабочим органом

Результаты испытании каналоочистительной машины со шнековым рабочим органом

Оразалиев Б. Т.

В период испытании каналоочистительной машины нами экспериментально определена производительность шнекового рабочего органа в сочетании с сегментными противорежущими элементами и стеблеотгибателем в зависимости от поступательной скорости, коэффициента среза и влажности растительности.

Анализ зависимости P= f(V) показывает, что при поступательной скорости шнека V = 0,09...О,18 м/с разности мощностей, затрачиваемые на полный рабочий процесс шнека, т.е. на срез и измельчение стеблей растительности плавно увеличиваются (Рис 1). Это объясняется увеличением объема поступаемой массы. Изменения мощностей в рассматриваемых операциях свидетельствует о снижении качества среза, транспортирования стеблей растительности.

Установлено, что на рабочий процесс шнека значительное влияние оказывает густота стояния стеблей растительности. Для проведения опытов выбраны участки оросительного канала с различной густотой стеблестоя в пределах от 282100 до 439400 стеблей на га,

Визуальные наблюдения показали, что чем выше величина густоты стеблестоя, тем лучше качество среза. Лучшие условия среза в свою очередь повышают качество измельчения, транспортирования и сравнительно снижают потери семян растительности. Улучшение качества среза объясняется тем, что при срезании стебля изгиб последнего ограничивается рядом стоящими растениями.

Полученные опытные данные в ходе экспериментальных исследований по определению производительности в зависимости от поступательной скорости, коэффициента качества среза при различной влажности в сопоставлении с теоретическими данными имели отклонения не более допустимого

На основе проведенных опытов установлено, что производительность по мере возрастания поступательной скорости и коэффициента качества среза повышается (до V = 0,18м/с) на значительную величину. При дальнейшем повышении поступательной скорости производительность увеличивается, но снижается качество работ. По мере высыхания стеблей растительности, то есть при низких значениях влажности производительность растет более интенсивно по сравнению с влажным состоянием растительности (Рис. 2).

Сказанное объясняется тем, что при сухом состоянии камышовая растительность легче по массе и меньше по объему в сравнении с его влажным состоянием. Следовательно, процесс скашивание производится наименьшими сопротивлениями, что создает условия повышения производительности рабочего органа и создаются благоприятные условия осыпанию.

I - шнек без кожуха; 2 - шнек с кожухом,

Рисунок 1.- Зависимость мощности от поступательной скорости рабочего органа

Рисунок 2 - Зависимость производительности от

поступательной скорости и качества среза

Опытные данные, полученные в ходе экспериментальных исследований, сопоставлены с теоретическими, результаты которых близки и отклонения составляют не более 10% .

Обработка опытных данных позволила установить зависимость производительности от исследуемых факторов по следующему выражению:

Q=3600·V·b_з·К_к¹·[ К_к /(1+К_к)]^w

где b_з - ширина захвата, м;

К_к¹- кинематический коэффициент;

К_к - отношение высоты среза к высоте_стерни по агротехнике;

w - влажность, %.

Определение силы тягового сопротивления передвижению каналоочистительной машины проведено в транспортном и рабочих положениях, когда шнековый рабочий орган приподнят и производит очистку или перемещается, не производя очистку.

При проведении опытов скорость перемещения рабочего органа регулировалась в пределах V= 0,09...О,24 м/с.

Горизонтальные составляющие сил сопротивления, возникающие в процессе работы шнекового рабочего органа в сочетании с сегментными противорежущими элементами и стеблеотгибателем при очистке оросительных каналов от растительности, определяются как разность сил при перемещении машины с работающим и не работающим положениями шнека.

Полученные посредством динамографа ДТ-3 результаты свидетельствует о неравномерности силы сопротивления, возникающей в ходе очистки оросительного канала. Скачкообразный характер изменения сопротивления вызван неравномерностью густоты и размерных характеристик (высота, диаметр) стеблестоя. Такой характер нагрузки вызывает колебание стеблей, что способствует увеличению отделению зерновки от растении.

На основе полученных опытных данных построена зависимость тягового сопротивления от поступательной скорости машины.

Горизонтальная составляющая силы сопротивления при проведении очистки канала уменьшается за счет среза, измельчения и транспортирования растительной массы по фронту движения рабочего органа. По мере возрастания поступательной скорости рабочего органа соответственно увеличивался поток растительности, подлежащей срезу, измельчению и транспортированию. Следовательно, перед рабочим органом и в межвитковом пространстве шнека создается дополнительное сопротивление тягового сопротивления шнекового рабочего органа в неработающем положении больше в 1,2... 1,5 раза, чем в работающем.

При определении осыпаемости семенников камыша с применением диагностического устройства были определены следующие критерии осыпаемости в зависимости от степени созревания биомассы камыша (рис.3)

В фазе цветения происходит осыпание цветков камыша в зависимости от природно-климатических факторов (ветер, сильные дожди и др.). В фазе молочно-восковой спелости осыпание семян камыша в пределах 20%, что указывает на ранее начало и нецелесообразность. При осыпаемости семенников камыша более 10% очистка считается слишком поздней, так как семена будут уже осыпаны и создаются условия самовоспроизводству.

Оптимальным сроком начало очистки считается уборка до до восковой спелости. Именно в этот период биологически семена находятся в пределах допустимой влажности, что позволяет произвести очистку канала от растительности с минимальными потерями семян.

Рисунок 3– График определения оптимального срока начала уборки камыша по минимуму суммарных потерь

Одним из важных показателей оросительных каналов на земляных руслах, характеризующие обеспечение поливной водой орошаемые площади в необходимый период является его пропускная способность . Получив информацию о пропускных возможностях оросителя на начальной и конечных пунктах водоподачи можно определить его к.п.д.. В процессе транспортирования вода по пути расходуется на фильтрацию, испарение, транспирацию и т.д.[1,2].

После очистки оросительного канала по предложенной технологии нами на основе разработанной методики были определены расходы воды на пяти пикетах и построен график (рис 4). До очистки расход воды в головной части канала составил 2,41 куб.м а в конечной, то есть в последней точке распределение составил 1,41 куб.м. После очистки канала указанные величины составили, соответственно 2,44 и 1,83 куб.м..

Коэффициент полезного действия до очистки составлял 0,63, а после очистки составил 0,75. Повышение к.п.д. канала объясняется тем, что после удаления растений уменьшаются сопротивление, потери воды на транспирацию и не предусмотренные расходы. Под не предусмотренными потерями воды подразумеваются потери воды из-за переливания из русла канала, под воздействием затора созданного растений прорастающего по всему сечению русла.

Повышение к.п.д канала на 0,12 дает возможность сэкономить поливную воду в период полива 32 400 куб.м воды, что позволит дополнительно ввести 2 га поливной площади.

Рисунок 4- График изменения расхода воды на оросительном канале

Из сказанного следует отметить, что очистку канала необходимо производить когда наблюдается снижение его к.п.д ниже 0,75.

Список использованных литературных источников

1.Долгушев И.А. Повышение эксплуатационной надежности оросительных каналов. - М.: 1975. - 175 с.

2.Эксплуатация гидромелиоративных систем. /Натальчук М.Ф, и др. - М.: Колос. 1983. - 279 с.