Цель исследований — изучение процесса распределения жидкого консерванта при его внесении в провяленную траву влажностью 25–55 % при подборе пресс-подборщиком.
Новизна исследований — являются полученные закономерности, характеризующие неравномерность распределения рабочей жидкости (консерванта) при подборе провяленной травы в зависимости от давления, под которым осуществляется подача жидкости, типа распылителей, расстояния между ними и диаметра трубопроводов.
Экспериментальные исследования процесса распределения жидкого консерванта в провяленную массу во время ее подбора пресс-подборщиком проводили путем постановки трехфакторного эксперимента с использованием методов теории математического программирования, в частности, метода криволинейной множественной регрессии и корреляции в программе «MathCAD 11». Исследования проводили в полевых условиях ФГБУ «Северо-Западная МИС» Волосовского района Ленинградской области с применением общеизвестных методик, используя влагомер Wilie-25 с зондами 45 и 90 мм, термоанемометр ТКА-ПКМ, фотоэлектрокаллориметр ФЭК-56П и др.
В результате проведения экспериментальных исследований были получены данные неравномерности распределения консерванта [1], характеризуемые коэффициентом вариации распределения консерванта на обрабатываемой провяленной травы во время ее подбора пресс-подборщиком, в зависимости от давления подачи рабочей жидкости, высоты расположения распылителей относительно подбираемой массы и типа распылителей, на основании которых построены графические (см Рисунок 1а и 1б) и выявлены математические зависимости.
Зависимость коэффициента вариации распределения рабочей жидкости (ν) в зависимости от давления подачи жидкости (P) и высоты расположения распылителя относительно подбираемой массы (соответственно 0,18, 0,25, 0,38 и 0,48 м) составит:
- для распылителей конусного типа
, (1)
, (2)
, (3)
; (4)
- для распылителей щелевидного типа
, (5)
, (6)
, (7)
. (8)
Согласно ГОСТ 57310–84 коэффициент вариации для достижения равномерного распределения жидкости не должен превышать 5 %. Данному требованию соответствуют распределение рабочей жидкости распылителями конусного типа при высоте его расположения 0,48 м и давлением в системе 0,85–1,0 МПа и распылителями щелевидного типа при высоте распределения 0,38 м и давлением в системе 0,8–1,0 МПа.
а)
б)
Рис. 1. Неравномерность распределения консерванта в зависимости от давления подачи жидкости и высоты расположения распылителей: а) конусного типа; б) щелевидного типа
На неравномерность распределения рабочей жидкости по обрабатываемой поверхности существенно влияет расстояния между распылителями на штанге. На Рисунке 2 представлены в графической интерпретации варианты расположения распылителей на штанге через 0,2, 0,3 и 0,4 м. Следующие закономерности описывают неравномерность распределения рабочей жидкости в зависимости от изменения давления подачи в диапазоне 0,-1,0 МПа при расстоянии между распылителями на штанге (l) 0,2, 0,3 и 0,4 м:
, (9)
, (10)
. (11)
Рис. 2. Зависимость коэффициента вариации от давления в системе при различных расстояниях между распылителями
Наименьшее значение коэффициента вариации распределения рабочей жидкости получено при расположении распылителей на штанге через 0,3 м и давлении подачи жидкости 0,8 МПа.
Выявлено, что качество распределения рабочей жидкости при обработке ею провяливаемой травы при подборе зависит от диаметра трубопроводов (шлангов). На Рисунке 3 представлены тренды изменения коэффициента вариации распределения рабочей жидкости в зависимости от диаметра трубопровода при изменении давления подачи в диапазоне от 0,2 до 1,0 МПа.
В результате аппроксимации данных были получены следующие зависимости при диаметре трубопровода (d), соответственно, 0,1, 0,2 и 0,3 м:
, (9)
, (10)
. (11)
Рис. 3. Неравномерность распределения консерванта в подбираемой массе в зависимости от давления подачи и диаметра трубопровода
Наилучшие показатели по распределению рабочей жидкости во время подбора провяленной массы достигаются при подаче жидкости по трубопроводам диаметром 0,2 м и давлении 0,4–0,6 МПа. При использовании трубопроводов большего и меньшего диаметра происходит увеличение неравномерности распределения.
Качество процесса распределения жидкого консерванта (рабочей жидкости) при его внесении в провяленную траву во время подбора характеризуют следующие выявленные закономерности:
- неравномерность распределения рабочей жидкости в зависимости от давления ее подачи и высоты расположения распылителя относительно обрабатываемой провяленной массы с учетом типа распылителя;
- неравномерности распределения жидкости в зависимости от давления подачи ее к распределителям при различных расстояниях между ними;
- неравномерности распределения консерванта в зависимости от давления в трубопроводе и его внутреннего диаметра.
Закономерности процесса распределения жидкого консерванта при его внесении в провяленную траву влажностью 25–55 % при подборе пресс-подборщиком на основании, которых следует разработать исходные требования на оборудование для внесения жидких консервантов в провяливаемую траву при ее подборе из валка [2,3].
Выявленные закономерности могут найти применение в разработке исходных требований на оборудование для внесения жидких консервантов, а так же технических средств предназначенных для предпосевной (предпосадочной) обработки семян (клубней) растений, и в целом для защиты растений путем обработки их фунгицидами и инсектицидами, а так же подкормки.
Литература:
1. Зыков А. В. Внесение жидких консервантов при заготовке рулонного сена / А. В. Зыков, В. А. Юнин // Молодой ученый. — 2013. — № 2. — С. 448–451.
2. Устройство для внесения консервирующих препаратов в растительную массу/В. Д. Попов, В. А. Юнин, Я. С. Сеник, И. А. Гокоев, А. В. Зыков/№ 20120110572 от 20.03.2012 г.
3. Кузнецов Н. Н. Устройство для внесения консервирующих препаратов в растительную массу / Н. Н. Кузнецов, А. В. Терентьев, А. В. Зыков // Молочно-хозяйственный вестник. — 2013. — № 1(9) — С. 23–28.
