РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Разработка конструкций машин для внесения минеральных удобрений требует
глубоких и детальных знаний физико-механических свойств удобрений.
Все физико-механические свойства удобрений изменяются в широких пределах и в
большинстве случаев взаимосвязаны между собой [1]. Из всех физико-механических
свойств удобрений, влияющих на процесс их распределения по поверхности поля,
необходимо выделить: гранулометрический состав, коэффициент трения, коэффициент
парусности.
В связи с тем, что физико-механические свойства удобрений наиболее резко
изменяются в зависимости от содержания в них влаги, что оказывает значительное
влияние на работу машин для внесения удобрений, все минеральные удобрения
должны иметь определенное значение стандартной (заводской) влажности. Особое
значение имеет показатель влажности удобрений непосредственно перед их
внесением.
Гранулометрический состав удобрений необходимо знать не только для того, чтобы
проверить соответствие их техническим требованиям по тонине помола, но и для
того, чтобы учитывать количество частиц различных фракций, так как они обладают
различными физико-механическими свойствами, которые влияют на дальность полета
частиц и равномерность распределения их по поверхности поля.
При работе машины для внесения минеральных удобрений с центробежными рабочими
органами большое значение на скорость частицы удобрений относительно лопасти
имеет коэффициент трения [106]. При движении частиц удобрений вдоль лопасти они
скользят относительно нее и перекатываются по ней. Поэтому необходимо
определить динамический коэффициент трения. Причем, определять показатели
динамического коэффициента трения для всех фракций удобрений после анализа их
гранулометрического состава.
При движении частиц удобрений в воздушной среде на дальность их полета влияет
коэффициент парусности удобрений [106]. Если удобрения имеют несколько фракций,
то необходимо определить коэффициент парусности для всех фракций удобрений, так
как они при одинаковой скорости схода с диска распределяются по полю на
различных расстояниях от него.
2.1. Методика лабораторных исследований
2.1.1. Определение влажности удобрений
Влажность удобрений определяется по ОСТ 70.2.15?73 «Испытание
сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний» [107].
Для определения влажности отбирается проба удобрений в бюкс и сразу
взвешивается на весах с точностью 0,1 г. После этого бюкс с открытой крышкой
помещается в сушильный шкаф и материал высушивается при температуре
100...105 °С до постоянного значения массы. Зная массу самого бюкса,
устанавливается масса пробы удобрений до и после сушки. Влажность удобрений
определяется по формулам [108, 109]
(2.1)
(2.2)
где
абсолютная влажность удобрений, проц.;
относительная влажность удобрений, проц.;
масса удобрений до сушки, г;
масса удобрений после сушки, г.
Опыты проводятся в трехкратной повторности. Отбор проб производится из кучи
удобрений в разных местах и на различных уровнях от поверхности кучи. По
результатам трех опытов определяется среднее значение показателя влажности
удобрений.
2.1.2. Определение гранулометрического состава удобрений
Гранулометрический состав твердых минеральных удобрений определяется по
ОСТ 70.7.1?74 «Машины для внесения минеральных удобрений, известковых
материалов и гипса. Программа и методы испытаний» [110] при помощи
механического анализа.
В разных местах кучи удобрений отбирается три пробы весом по 250...300 г
каждая. Порция удобрений помещается в систему расположенных друг над другом
сит, размер отверстий которых уменьшается от верхних сит к нижним. Применяются
сита, отверстия у которых имеют следующие размеры: 1 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм и
5 мм. Сита подвергаются встряхиванию в течение двух минут с интенсивностью
качания в минуту. Остатки удобрений на ситах и прошедших через сито с размером
ячеек 1 мм взвешиваются по отдельности на весах с точностью 0,1 г. Количество
удобрений, задержавшихся на каждом из сит, в процентах к общему пропущенному
через сита количеству материала, определяется по формуле [110]
(2.3)
где
содержание гранул i?ой фракции k?го опыта, проц.;
вес i?ой фракции k?го опыта, г;
общий вес пробы k?го опыта, г.
По результатам трех опытов определяется среднее значение количества удобрений,
задержавшихся на каждом из сит по формуле
(2.4)
где
содержание гранул i?ой фракции, проц.;
количество повторностей опыта.
2.1.3. Определение динамического коэффициента трения удобрений
Для определения динамического коэффициента трения удобрений о различные
поверхности используется установка [111], схема которой приведена на рис. 2.1.
Она состоит из стола 1, на котором расположена наклонная плоскость 2, желоба 3,
улавливателя удобрений 4, отвеса 5 для определения места установки
улавливателя, а также из устройства 6 для регулирования и контроля угла наклона
желоба к горизонтальной поверхности.
Рис. 2.1. Схема установки для определения динамического коэффициента трения
минеральных удобрений:
1 – стол;
2 – плоскость наклонная;
3 – желоб;
4 – улавливатель удобрений;
5 – отвес;
6 – дуга
Желоб изготовлен из материала или покрыт материалом, трением о который
определяется динамический коэффициент трения f. Улавливатель представляет собой
короб с перегородками, расположенными через каждые 50 мм.
Динамический коэффициент трения определяется для различных фракций удобрений
после исследования их гранулометрического состава. При этом берутся фракции с
размерами частиц 0...1 мм, 1,1...2 мм,
- Київ+380960830922