Разработка центробежного рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений

При дифференцированном внесении твердых минеральных удобрений (ТМУ) точно регулировать дозировку и равномерно распределять гранулы по полю позволяют рабочие органы центробежных распределителей удобрений. С целью выявления наиболее рациональных параметров и режимов распределителя ТМУ, влияющих на траекторию полета гранул и равномерность распределения удобрений по полю, проведены теоретические и экспериментальные исследования центробежного диска распределителя твердых минеральных удобрений, оснащенного поворотной разгонной камерой и набором сменных П-образных лопаток. Описано влияние длины лопаток на траекторию и дальность полета гранул удобрений, а также влияние поворота выходного окна разгонной камеры на факел распределения удобрений. На разработанном лабораторном стенде распределителя твердых минеральных удобрений проведен эксперимент по определению аэродинамических свойств гранул нитроаммофоски (60:60:60), который позволил определить физические параметры, влияющие на дальность и траекторию их полета – коэффициент парусности и критическую скорость. Установлено, что смещение выходного окна разгонной камеры распределяющего диска ведет к перемещению зоны интенсивного покрытия в направлении поворота выходного окна разгонной камеры. Это позволяет регулировать интенсивность и оказывает непосредственное влияние на зону рассева гранул твердых минеральных удобрений. Дано обоснование наиболее рациональной конструкции распределяющего диска. Установлено, что наибольшая равномерность распределения твердых минеральных удобрений достигается при использовании диска с 8 попарно соосно расположенными лопатками длиной 300, 250, 200, 100 мм.

1. Личман Г.И., Белых С.А., Марченко А.Н. Способы внесения удобрений в системе точного земледелия // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12, № 4. С. 4-9. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-12-4-4-9.

2. Тетерина О.А., Костенко Н.А. Совершенствование машин для внесения минеральных удобрений // Юность и знания – гарантия успеха-2017: Сборник научных трудов 4-й Международной молодежной научной конференции. Курск, 2017. Т. 2. С. 202-205. EDN: XDHTHX.

3. Li Z.X., Chi F.Q., Zhang J.M., Kuang E.J., Su Q.R. Effects of long-term localized fertilization on nutrient balance and dynamic change of humic acid molecular structure in black soil. Spectroscopy and spectral analysis. 2018; 38 (12): 3875-3882.

4. Romanenkov V., Belichenko M., Petrova A., Raskatova T., Jahn G., Krasilnikov P. Soil organic carbon dynamics in long-term experiments with mineral and organic fertilizers in Russia. Geoderma Regional. 2019; 17: e00221. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2019.e00221.

5. Дорохов А.С., Новиков Н.Н., Митрофанов С.В. Интеллектуальная технология формирования системы удобрения // Техника и оборудование для села. 2020. № 7 (277). С. 2-5. EDN: QFDQTX.

6. Zhang X., Dong W., Dai X., Schaeffer S., Yang F., Radosevich M., Xu L., Liu X., Sun X. Responses of absolute and specific soil enzyme activities to long term additions of organic and mineral fertilizer. Science of The Total Environment. 2015; 536: 59-67. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.07.043.

7. Андреев К.П. Направление совершенствования машин для поверхностного внесения минеральных удобрений // Принципы и технологии экологизации производства в сельском, лесном и рыбном хозяйстве: Материалы 68-й Международной научно-практической конференции. Рязань: РГАТУ им. П.А. Костычева, 2017. С. 17-21. EDN: ZFFMOX.

8. Панферов Н.С., Тетерин В.С., Митрофанов С.В., Благов Д.А., Пехнов С.А., Сухоруков Д.Г. Тенденции развития машин с центробежными рабочими органами для поверхностного внесения твердых минеральных удобрений // Техника и оборудование для села. 2021. № 12 (294). С. 18-24. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-12-18-24.

9. Пигорев И.Я., Солошенко В.М., Наумкин В.Н., Наумкин А.В., Хлопяников А.М., Хлопяникова Г.В. Об инновационных технологиях в земледелии // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 3. С. 32-36. EDN: WLAQLJ.

10. Андреев К.П., Костенко М.Ю., Шемякин А.В., Макаров В.А. Терентьев В.В. Совершенствование центробежных разбрасывателей для поверхностного внесения минеральных удобрений // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2017. № 1 (33). С. 54-59. EDN: YTORGT.

11. Андреев К.П. Влияние неравномерности внесения удобрений на урожайность // Принципы и технологии экологизации производства в сельском, лесном и рыбном хозяйстве: Материалы 68-й Международной научно-практической конференции. Рязань: РГАТУ им. П.А. Костычева, 2017. С. 13-17. EDN: ZEYNKX.

12. Shemyakin A.V., Borychev S.N., Uspenskiy I.A., Andreev K.P., Terentyev V.V. Improvement of the technological process of surface application of mineral fertilizers // BIO Web of Conferences. International Scientific-Practical Conference «Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources» (FIES 2019). 2020: 00192. https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700192.

13. Andreev K., Terentyev V., Shemyakin A. Technological process of application of mineral fertilizers by self-loading machine. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science // XII International Scientific Conference on Agricultural Machinery Industry, 2019; 403: 012180.

14. Лабораторный стенд для исследования физико-механических свойств различных видов твердых минеральных удобрений и рабочих органов разбрасывателей центробежного типа: Патент RU 2748068 C1, МПК A01C 15/00, A01C 17/00 / В.С. Тетерин, С.А. Пехнов, Н.С. Панферов и др.; заяв. № 2020136018 от 02.11.2020; опубл. 19.05.2021. EDN: UZFOHM.

15. Панферов Н.С., Тетерин В.С., Пехнов С.А., Сухоруков Д.Г. Разработка лабораторного стенда для исследования рабочих органов распределителей удобрений центробежного типа // Техника и оборудование для села. 2020. № 7 (277). С. 26-29. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2020-7-26-29.

16. Интеллектуальная система управления лабораторным стендом для исследования рабочих органов разбрасывателей центробежного типа: Свид-во о гос. регистрации программы для ЭВМ RU 2020667366 / Н.С. Панферов, Н.Н. Новиков, В.С. Тетерин и др.: заяв. № 2020664608 от 19.11.2020; опубл. 23.12.2020. EDN: GGIZXT.

17. Рабочий орган для центробежного разбрасывателя удобрений и мелиорантов: Патент RU 2744735 C1, МПК A01C 17/00 / В.С. Тетерин, Н.Н. Новиков, С.А. Пехнов и др.; заяв. № 2020131770 от. 28.09.2020; опубл. 15.03.2021. EDN: WKBYAF.

18. Костенко М.Ю., Тетерин В.С., Панферов Н.С., Пехнов С.А., Сухоруков Д.С., Пехнов А.С. Теоретическое обоснование движения гранул минеральных удобрений после схода с разбрасывающего диска // Техника и оборудование для села. 2021. № 12 (294). С. 25-28. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-12-25-28.

19. Костенко М.Ю., Гайбарян М.А., Тетерин В.С., Панферов Н.С., Митрофанов С.В., Гапеева Н.Н. Теоретическое обоснование параметров рабочих органов разбрасывателя центробежного типа // Техника и оборудование для села. 2021. № 2 (284). С. 16-20. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-2-16-20.