Распределение воздушного потока в высевающем аппарате избыточного давления

Для повышения качества работы пневматического высевающего аппарата необходимо исследовать его аэродинамику. (Цель исследования) Определить распределение потока воздуха в верхней части семенной камеры высевающего аппарата с учетом выступов высевающего диска, от чего зависит качество дозирования семян. (Материалы и методы) В качестве объекта исследования выбрали высевающий аппарат, работающий на избыточном давлении. Показали, что постоянная герметизация семенной камеры в нем обеспечивается выступами высевающего диска, которые выполнены со срезанными кромками со стороны дозирующего элемента высевающего диска в двух плоскостях. Применили компьютерное имитационное моделирование высевающего аппарата. Для проведения численного эксперимента определили начальные и граничные условия, учли вращение высевающего диска. Расчет модели осуществляли при изменении объемного расхода воздуха в диапазоне 15-35 литров в секунду. (Результаты и обсуждение) Построили изолинии распределения скоростей воздушного потока при различном расходе воздуха. Определили значения скоростей воздушного потока по направлениям X, Y и Z в семенной камере высевающего аппарата. Выявили, что наибольшее и наименьшее значения этого показателя достигается при 35 и 25 литрах в секунду соответственно. Показали, что при расходе воздуха в диапазоне 1525 литров в секунду распределение воздушного потока в верхней части семенной камеры будет оптимальным для транспортирования семян дозирующим элементом. При этом составляющие скорости потока воздуха в направлении Z, изменяются в диапазоне от 5,4 до 16,5 метров в секунду, а в направлениях X и Y не превышают 8 метров в секунду. (Выводы) На основе имитационного моделирования построили и проанализировали графики изменения составляющих скорости воздушного потока в трех направлениях распространения воздушного потока. Определили характер распределения потока воздуха на участке сброса лишних семян при конструктивном исполнении выступов со срезанными углами. Предложили рациональный диапазон объемного расхода воздуха, составляющий 15-25 литров в секунду.

1. Зубрилина Е.М., Маркво И.А., Журавлев А.С., Новиков В.И., Нерода Е.В. Метод обобщенной оценки при выборе факторов и уровней их варьирования в многофакторном исследовании высевающих аппаратов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. Т. 13. N4. С. 65-70.

2. Кем А.А., Миклашевич В.Л. Пневматический высевающий аппарат точного высева для мелкосеменных культур // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2016. N2. С. 234-238.

3. Фирсов А.С., Голубев В.В. Результаты исследования параметров и режимов работы дискового пневматического высевающего аппарата для льна // Агротехника и энергообеспечение. 2016. N3. С. 43-45.

4. Попов А.Ю., Терновой Д.А. Исследование влияния пневматического сбрасывателя семян на показатели качества дозирования высевающего аппарата избыточного давления // Вестник аграрной науки Дона. 2013. N1. С. 16-24.

5. Попов А.Ю. Элементы герметизации высевающего аппарата избыточного давления // Тракторы и сельхозмашины. 2014. N6. С. 32-35.

6. Пятаев М.В. Результаты теоретического исследования процесса распределения посевного материала вертикальным распределителем при работе агрегата на склонах // АПК России. 2017. Т. 24. N2. С. 431-436.

7. Hilton J.E., Cleary P.W. The influence of particle shape on flow modes in pneumatic conveying. Chemical Engineering Science. 2011. Vol. 66(3). 231-240.

8. Yatskul A., Lemiere J-P., Cointault F. Influence of the divider head functioning conditions and geometry on the seed’s distribution accuracy of the air-seeder. Biosystems Engineering. 2017. Vol. 161. 120-134.

9. Алямовский А.А., Собачкин А.А., Одинцов Е.В., Харитонович А.И., Пономарев Н.Б. Solid Works. Компьютерное моделирование в инженерной практике. СПб.: БХВ-Петербург. 2005. 800 с.

10. Несмиян А.Ю., Ценч Ю.С. Тенденции и перспективы развития отечественной техники для посева зерновых культур // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N3. С. 45-52.

11. Мазитов Н.К., Шогенов Ю.Х., Ценч Ю.С. Сельскохозяйственная техника: решения и перспективы // Вестник ВИЭСХ. 2018. N3(32). С. 94-100.

12. Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С., Квас С.А. Технология комбинированного способа посева и высевающие аппараты для его осуществления // Вестник ВИЭСХ. 2018. N4(33). С. 61-65