Röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépek munkaszélesség növelésének elméleti és gyakorlati összefüggései

Absztrakt

ÖSSZEFOGLALÁS

A műtrágyaszóró gépek műszaki színvonalával szemben támasztott követelmények folyamatos szigorítása megköveteli a folyamatos fejlesztést és a szabályozhatóság pontosságának növelését. Ezáltal nő a műtrágyák felhasználásának hatékonysága és a terméshozam, javul a termények minősége, csökken a környezetterhelés. Ma a szilárd műtrágyák jelentős részét világviszonylatban röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépekkel jutatják ki, hazánkban is ennek használata általános. A röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépek területteljesítménye alapvetően két tényezőtől függ: haladási sebességüktől és munkaszélességüktől. A haladási sebesség növelésének vannak konstrukciós, üzemeltetési és energetikai korlátai. A munkaszélesség növelésével csökken a talajtaposás és az üzemeltetési költség, ugyanakkor csökken az egységnyi területre eső csatlakoztatási felület, ezáltal pedig a szórásegyenlőtlenség. Az egyenetlen műtrágya-kijuttatás következtében romlik a termények minősége, csökken a hozam, nő a betakarítási veszteség, csökken a gépi munkák hatékonysága. Mindezek alapján célul tűztem ki a röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépek szóró szerkezetének fenti szempontok alapján legfontosabbnak ítélt paraméterei közötti összefüggések feltárását. Rendszereztem a röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépek munkaszélességét befolyásoló legfontosabb tényezőket, elemeztem a szórás elméletét. Elméleti úton és több mint háromszáz mérés eredményének felhasználásával összefüggéseket kerestem és találtam a szóró szerkezet legfontosabbnak ítélt paraméterei és a munkaszélesség között, figyelembe véve a szórás egyenletességére vonatkozó követelményeket. A méréseket a Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Mezőgazdaságtudományi Kar Géptani Tanszékének vizsgálóbázisán végeztem, a TORNÁDÓ INTERNATIONAL Kft. által biztosított kísérleti géppel és szórólapátokkal. A vizsgálóbázison lévő mérőpálya szabadban végezhető mérésekre nyújt lehetőséget. Konstrukciós jellegű vizsgálatoknál legcélszerűbb a laboratóriumi körülmények biztosítása, vagy annak megközelítése. Ennek megfelelően a környezeti tényezők (talajegyenetlenség, szél, páratartalom) hatását igyekeztem kizárni, vagy mérsékelni. A vizsgálatokat nem lett volna célszerű egyetlen műtrágya típusra korlátozni, hiszen a gyakorlatban valamennyi műtrágya azonos fontossággal bír, és ezek bizonyos fizikai tulajdonságai esetenként lényegesen befolyásolják a vizsgálati eredményeket. Elméleti összefüggést vezettem le a műtrágyaszemcse lapát menti sebességének, ez alapján pedig repülési távolságának meghatározására. Vizsgáltam a műtrágya szórótárcsára való adagolási helye és a munkaszélesség közötti kapcsolatot. A lapátok elhelyezési szögének hatását kétlapátos szóró szerkezettel, a lapátok szögének kilenc, különböző beállításában vizsgáltam. 12 különböző adagolási helyen két és háromlapátos szóró szerkezettel végeztem méréseket annak megállapítására, hogy adott adagmennyiségnél két vagy háromlapátos szóró szerkezettel érhető-e el nagyobb munkaszélesség. A lapátok hosszának munkaszélességre gyakorolt hatását öt különböző lapáthossz kombinációval mértem. A műtrágyák fizikai jellemzőinek hatását két, különböző műtrágyával, nyolc eltérő adagolási helyen mértem, de a következtetések levonásánál más műtrágyákkal végzett mérések eredményeit is figyelembe vettem. Az útmutatásaimnak megfelelően elkészített koptató-berendezéssel lehetőség van egyidejűleg négy, különböző lapátanyag koptató vizsgálatára, garantáltan azonos feltételek mellett. A vizsgálatba bevont anyagok kiválasztása a gyártó cég igényeinek megfelelően történt, de természetesen lehetőség van további anyagok koptató vizsgálatára is. A kapott eredmények felhasználhatók a röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépek szóró szerkezetének tervezéséhez, illetve elkészítéséhez.

SUMMARY

Requirements made on the technical level of fertiliser distributors are getting continuously stricter, which needs the continuous development of these types of machines. It is also important to increase the accuracy of their adjustability. As a result, the efficiency of the utilization of fertilisers will increase, the quantity and the quality of the yield will be better and the damage to the environment will decrease. Today a significant part of solid fertilisers are spread by spinning disc fertiliser spreaders all over the world, and it is general in Hungary as well. Their popularity is due to their multiple usage, simple construction, low maintenance demand, easy operation and low price. The field performance of spinning disc fertiliser spreaders basically depends on two factors: the forward speed and the working width. As there are some technical, operational and energetic limits of increasing the forward speed, my set objective in this study is to make further developments related to these machines’ working width. Rising the working width one can lower the damage of the soil, the costs of operation, and at the same time the area of overlapping falling on unit area, and so the unevenness of spreading. Uneven fertiliser distribution will result in yield loss. The main objectives of the examinations presented hereinafter were to explore the relationships between the parameters considered important from the above mentioned point of view. I systematized the most important factors which have an effect on the working width of spinning disc fertiliser distributors, than I analyzed the theory of spreading. With the help of the theoretical conclusions and more than three hundred test results I found close connection between some parameters of the spreading device and the working width, taking into consideration the requirements on the evenness of spreading. I performed my examinations on transversal spreading unevenness on the measuring track of the Department of Machinery, Faculty of Agricultural Sciences, Debrecen University. The experimental machine was manufactured by Tornádó International Ltd. The measuring track capable to perform out-door measurements, and so during the examinations we tried to eliminate the effects of external influences (irregularities in field surface, together with inclination of terrain, the wind, etc.) In the course of examinations would not have been practical to use only one type of fertilisers, as every fertiliser type has equal importance. As a result of the research work I obtained a theoretical connection to determine the velocity of a fertiliser particle along the spreading blade, and on the basis of this formula I determined the cast distance of the particle. The connection between the location of feeding and the working width was also examined. The effect of the pitch angle of the blades was studied in nine different setting positions, with two-bladed system. Two and three bladed spreading systems were compared on twelve different feeding locations. The influence of the length of the blades on the working width was studied with five different combinations of blade length. The most often used fertiliser types were used to the experiments. Their physical properties were determined, since it is normal that these properties can be different even in the case of the same type. The influence of the size characteristics of the fertilisers was examined with two fertiliser types, on eight different feeding locations, but the final conclusions were drawn by several measurements with more fertiliser types. According to my instructions a wear test machine was manufactured, which is suitable to compare four types of blade material simultaneously, under equal circumstances. The aim of this experiment was to find the most wear-resisting blade material. The results of this research work can be utilized in the process of the design and production of spinning disc fertiliser distributors.

Leírás
Kulcsszavak
műtrágyaszóró, Fertiliser spreader, munkaszélesség, szórásegyenetlenség, working width, unevenness of spreading
Forrás