- •1.0. Обоснование основных параметров и анализ технологических свойств лемешно-отвальной поверхности корпуса плуга
- •1.1. Способы образования лемешно-отвальной поверхности корпуса плуга
- •1.3. Обоснование параметров направляющей кривой
- •1.4. Углы γ образующих со стенкой борозды и законы их изменения
- •2. Рабочее сопротивление плугов и определение числовых характеристик тягового сопротивления рабочих органов почвообрабатывающих машин
- •2.1. Сила тяги плуга
- •2.2. Определение коэффициентов формулы в.П. Горячкина на основе опытных данных
- •3. Обеспечение устойчивости хода навесного плуга по глубине и ширине захвата
- •3.1. Силы, действующие на плуг
- •3.2. Равновесие навесного плуга в вертикально-продольной плоскости
- •Основные показатели плугов с изменяемой шириной захвата
- •3.3. Уравновешивание плуга в горизонтальной плоскости
- •4. Основные технологические показатели работы почвенной фрезы
- •4.1. Уравнение движения ножа фрезы
- •4.2. Скорость резания и абсолютная скорость движения рабочего органа
- •4.3. Гребнистость дна борозды
- •4.4. Длина пути резания
- •4.5. Угол установки рабочего агрегата
- •4.6. Мощность, необходимая для работы фрезы
- •5. Изучение свойств зубового поля бороны
- •5.1. Назначение и основные типы борон
- •5.2. Агротехнические требования к размещению зубьев бороны
- •5.3. Обоснование формы зубового поля бороны
- •5.4. Обоснование основных параметров зубового поля бороны
- •5.5. Основные выводы
- •5.6. Компьютерная программа анализа зубового поля бороны
- •5.7. Контрольный пример работы по программе «Борона (Borona)»
- •Контрольные вопросы
- •6. Обоснование основных параметров дисковых рабочих органов почвообрабатывающих машин
- •6.1. Классификация и характеристика основных типов дисковых орудий
- •6.2. Обоснование параметров сферических дисков
- •6.3. Расстановка дисков в батарее
- •6.4. Тяговое сопротивление дисковых рабочих органов
- •6.5. Условия равновесия дисковых машин
- •6.6. Возможности компьютерной программы «Диски» при анализе работы сферических дисков
- •7. Обоснование основных параметров рабочих органов культиваторов
- •7.1. Обоснование формы лапы культиватора
- •7.2. Размещение лап на раме культиватора
- •8. Технологический процесс, осуществляемый центробежными дисковыми рабочими органами машин для внесения удобрений
- •8.1. Уравнение движения удобрений по лопасти диска
- •8.2. Определение дальности полета удобрений, рассеваемых центробежным диском
- •9. Технологический процесс, осуществляемый зерновой сеялкой
- •9.1. Истечение семян через отверстия питающих емкостей
- •9.2. Определение рабочего объема катушки, обеспечивающего заданную норму высева семян
- •9.3. Вынос семян катушечным высевающим аппаратом
- •9.4. Процессы бороздообразования и заделки семян в почву сошником
- •9.5. Устойчивость сошника
- •9.6. Динамическая модель сошника
- •9.7. Характеристика функций внешних возмущений, действующих на механическую систему в условиях нормального функционирования
- •9.8. Возможности компьютерной программы "Сеялка, (Sejlka)" при анализе работы посевных машин
- •1. Определение характеристик технологического процесса работы мотовила уборочных машин
- •1.2. Кинематика мотовила
- •1.3. Условие входа планки в хлебную массу и обоснование параметров мотовила
- •1.4. Совместная работа мотовила с режущим аппаратом
- •Определение величины пучка стеблей, захватываемых планкой
- •2. Анализ технологического процесса кошения растений
- •2.1. Обоснование скорости ножа при резании растений
- •2.2. Механизмы привода режущих аппаратов и их характеристика
- •2.2.1. Кривошипно-шатунный механизм
- •2.3. Диаграмма движения сегмента
- •2.4. Обоснование формы сегментов режущих аппаратов с возвратно-поступательным движением ножа
- •2.5. Анализ работы аппаратов для бесподпорного среза растений
- •2.6. Расчет мощности, необходимой для привода режущего аппарата
- •Литература
- •3. Анализ технологического процесса обмолота зерна
- •3.1. Физико-механические свойства колосовых культур
- •Пропускная способность молотильного аппарата
- •3.2. Динамическое уравнение барабана и его анализ
- •3.3. Скорость хлебной массы в подбарабанье
- •3.3. Модель процессов обмолота и сепарации зерна через решетку подбарабанья
- •4. Анализ технологического процесса выделения зерна на соломотрясе
- •4.1. Основные типы соломотрясов
- •4.2. Кинематические характеристики клавишного соломотряса
- •4.3. Основные уравнения соломотряса
- •4.3.1. Первое основное уравнение соломотряса
- •4.3.2. Второе основное уравнение соломотряса
- •4.4. Обоснование кинематического режима соломотряса
- •4.5. Уравнение сепарации зерна и определение потерь урожая при использовании соломотряса
- •Пример обоснования основных размеров соломотряса, для комбайна с пропускной способностью 5 кг/с.
- •5. Анализ технологических показателей и обоснование режимов работы грохота уборочных машин
- •5.1. Взаимодействие плоского решета с обрабатываемой средой при просеивании компонентов смеси
- •5.2. Уравнение движения рабочей поверхности грохота
- •5.3. Дифференциальные уравнения относительного перемещения вороха по поверхности решета
- •5.3.1. Дифференциальное уравнение относительного перемещения вороха для правого интервала
- •5.3.2. Дифференциальное уравнение относительного перемещения вороха для левого интервала
- •5.4. Анализ дифференциальных уравнений относительного перемещения материала по грохоту
- •5.4.1. Условия сдвигов вверх по решету
- •5.4.2. Условия сдвигов вниз по решету
- •5.4.3. Условия отрыва вороха от решета
- •5.5. Скорость относительного перемещения материала по поверхности грохота
- •5.6. Толщина слоя вороха на решете грохота
- •Литература
- •6. Вентиляторы, их теория и расчет
- •Влияние формы лопастей вентилятора на основные показатели его работы
- •Основные соотношения вентиляторов
- •Механическое подобие вентиляторов
- •Характеристики вентиляторов
- •Универсальные характеристики
- •Пример расчета основных параметров вентилятора методом подобия
- •7. Анализ технологического процесса сушки сельскохозяйственных материалов
- •7.1. Характеристика свежеубранного зерна
- •7.2. Зерно как объект сушки
- •7.2.1. Влажность зерна и формы связи влаги с семенами
- •7.2.2. Теплофизические свойства семян и зерновой массы
- •7.3. Основные свойства воздуха как агента сушки
- •7.3.1. Влажность воздуха
- •7.3.2. Теплофизические характеристики влажного воздуха (теплоносителя)
- •7.4. Взаимодействие воздуха и высушиваемого материала
- •7.4.1. Статика процесса сушки
- •7.4.2. Кинетика процесса сушки
- •7.4.3. Динамика процесса сушки
- •7.5. Определение основных технологических показателей процесса сушки
- •Литература
- •8. Составление схемы очистки семян сельскохозяйственных культур
- •8.1. Требования, предъявляемые к семенному и продовольственному зерну
- •8.2. Основные принципы и приемы очистки и сортирования зерна
- •8.3. Закономерности изменения физико-механических свойств семян
- •8.4. Составление схемы очистки семян
- •8.5. Определение вероятностных характеристик очистки семян
- •9. Анализ технологических свойств цилиндрического триера
- •9.1. Форма ячеек триера
- •9.2. Движение зерна внутри ячеистого цилиндра
- •9.2.1. Определение границ зоны выпадения семян из ячеек
- •9.2.2. Движение частиц после отрыва от ячеистой поверхности
- •9.2.3. Зависимость формы траекторий от показателя кинематического режима работы триера
- •9.3. Обоснование основных размеров триера
- •Пример обоснования размеров цилиндрического триера
7.4. Взаимодействие воздуха и высушиваемого материала
7.4.1. Статика процесса сушки
Если зерно взаимодействует с воздухом, то в зависимости от влажности воздуха и семян происходит обмен влаги между ними. По истечении достаточно длительного времени может наступить равновесное состояние материала. Влажность зерна, соответствующую состоянию воздуха, называют равновесной.
Если равновесная влажность достигается путем поглощения водяного пара из окружающего воздуха, то такой процесс называют сорбционным, а если путем испарения влаги из материала, то ‑ десорбционным.
Поглощение пара из воздуха возможно, если парциальное- давление пара в окружающем воздухе Рв окажется больше, чем парциальное давление на поверхности материала Рм.
.
Испарение влаги из материала (десорбция) будет проходить при условии, если парциальное давление на поверхности материала больше, чем в окружающем воздухе, т. е.
.
Поскольку парциальное давление зависит от относительной влажности воздуха, то
,
где Рн ‑давление насыщенного пара при данной температуре, то величина равновесной влажности будет зависеть от относительной влажности воздуха.
Для капиллярно-пористых коллоидных материалов изотермы сорбции или десорбции имеют вид плавных s-образных кривых (рис. 2).
|
Рис. 2. Изотерма десорбции |
Необходимо отметить, что значения равновесной влажности при сорбции водяных паров меньше, чем при десорбции (высыхании семян).
Это явление носит название сорбционного гистерезиса (рис. 3).
Существует несколько гипотез объяснения явления сорбционного гистерезиса. Наиболее вероятными считают объяснения ограничением реального времени, в продолжение которого определяют параметры равновесного состояния материала (оно может оказаться недостаточным для полного завершения процесса), и особенностями перемещения жидкости по капиллярам. При подъеме уровня жидкости (при десорбции), вследствие недостаточной смачиваемости стенок капилляра, поверхность воды изгибается меньше, чем в случае падения уровня жидкости в упомянутом капилляре (при десорбции), когда стенки капилляpa остаются смоченными. Таким образом, при сушке давление пара над гигроскопическим материалом оказывается более низким, чем при гигроскопическом увлажнении.
Кривые десорбции и сорбции используют обычно для определения целесообразности активного вентилирования сельскохозяйственных материалов.
|
Рис. 3. Изотермы сорбции и десорбции |
Если по условиям состояния атмосферы (Т и φ) (рис. 2) относительная влажность воздуха, например, φ1 то материал можно активным вентилированием высушить от начальной влажности Wнач до равновесной Wравн.
Но если сушить необходимо до кондиционной влажности Wконд, то нужно снижать относительную влажность воздуха, иначе сколь угодно длительная продувка материала наружным воздухом не уменьшит его влажности ниже равновесной.
Снижения относительной влажности воздуха добиваются обычно дополнительным подогревом. Для этого установки активной вентиляции оборудуют, как правило, калориферами.
Приблизительный расчет необходимой степени нагрева ведут исходя из того, что при нагреве воздуха на 1°С его относительная влажность снижается на 5%.
Величина равновесной влажности семян основных культур приведена в табл. 4.
Табл. 4. Равновесная влажность семян основных сельскохозяйственных культур
Культура |
Относительная влажность воздуха, % | |||||||
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 | |
Пшеница, рожь, ячмень |
8,1 |
9,2 |
10,8 |
12,0 |
13,2 |
14,8 |
16,9 |
20,9 |
Овес |
6,5 |
8,2 |
9,4 |
10,7 |
12,0 |
14,4 |
16,8 |
20,8 |
Клевер |
‑ |
7,4 |
8,1 |
9,1 |
10,4 |
12,5 |
‑ |
‑ |
По данным табл. 4 можно убедиться, что до кондиционной влажности (Wконд =14%) зерно можно довести, если продувать воздухом, относительная влажность φ которого ниже 70%,
Если относительная влажность воздуха в данный момент выше, например, равна 100%, то нужно включить' калорифер и подогреть воздух на 6...7°С, тогда его влажность снизится до величины 70…65%.
Разумеется, такой подогрев обеспечивает лишь возможность сушки. Может случиться, что время сушки холодным воздухом окажется больше предельного срока хранения влажного зерна. В таком случае температуру воздуха лучше поднять на 10...12°С.