Анотація до роботи:

Цизь І.Є. Обґрунтування параметрів дозуючого пристрою компонентів органо-мінеральних добрив. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва – Львівський державний аграрний університет, Львів, 2003.

Дисертаційну роботу присвячено розробці та теоретичним і експериментальним дослідженням дозуючого пристрою компонентів органо-мінеральних добрив (ОМД) з метою забезпечення необхідної точності дозування. Для вирішення поставлених завдань проведено структурно-схемний аналіз та синтез дозуючого пристрою; отримано вираз для встановлення тиску матеріалу на рухоме дно бункера з вертикальними стінками та проведено експериментальну його перевірку; розроблено математичні моделі вихідного потоку компонентів ОМД з постійним та змінним кутом нахилу твірної бічної стінки; досліджено фізико-механічні властивості компонентів ОМД, які впливають на процес дозування. Основні результати роботи реалізовано в дослідному зразку дозуючого пристрою. Під час перевірки якості його роботи отримано рівняння регресії, що дозволяє оцінювати вплив окремих факторів на точність дозування.

1. У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-прикладної задачі, що виявляється у підвищенні точності дозування сипких зв’язних матеріалів із змінною об’ємною масою в процесі приготування ОМД на підставі розкриття сукупного впливу фізико-механічних властивостей матеріалів та конструктивних параметрів робочих органів на показники якості дозування.

Узагальнення результатів наукових досліджень та практичного досвіду використання ОМД на основі сапропелів свідчать про їх високу ефективність, але в процесі приготування таких добрив необхідним є дотримання точності дозування. Аналіз сучасного стану розвитку дозуючої техніки для сипких матеріалів показав, що існуючі пристрої не здатні забезпечити встановленої точності дозування компонентів ОМД за прийнятних техніко-економічних показників. Використання відомих досліджень фізико-механічних властивостей органічних компонентів ОМД пов’язане із певними труднощами, зокрема із зміною основних їх характеристик через перетворення внутрішньої структури матеріалів у процесі добування і переробки.

2. Проведений структурно-схемний аналіз та синтез дозуючих пристроїв дозволив отримати аналітичні умови якісної роботи об’ємного та вагового дозаторів під час дозування матеріалів, що мають змінну об’ємну масу та вологість, а також обґрунтувати конструкцію дозуючого пристрою компонентів ОМД.

3. На підставі розкриття сукупного впливу конструктивних параметрів дозуючого пристрою та фізико-механічних властивостей компонентів ОМД на вагові характеристики компонентів отримана математична модель їх вихідного потоку з бункера дозуючого пристрою. Аналіз моделі дозволив встановити раціональні конструктивно-технологічні параметри дозуючого пристрою: кут нахилу бічних стінок =5…15⁰; залишкову висота матеріалу в бункері, при якій здійснюють його завантаження, Н=0,3…0,4 м; лінійну швидкість полотна стрічкового транспортера v=0,08…0,1 м/с.

4. Дослідженнями і систематизацією фізико-механічних властивостей компонентів ОМД виявлено суттєвий вплив вологості на зміну основних їх характеристик для сапропелю. Максимальні значення кута внутрішнього тертя ₀=15…16⁰ та коефіцієнта зовнішнього тертя сапропелю по сталі f_с=0,51…0,54 припадають відповідно на діапазони вологості W=30…40% і W=47…52% . При вологості W=40…58 % близько 60% від загальної фракції сапропелю складає фракція із розміром частинок 1…2 мм. Показники, які характеризують гранулометричний склад сапропелю, становлять: d₁₀=0,4 мм, d₅₀=1,8 мм, d₆₀=2,2 мм, К_н=5,5.

5. У результаті дослідження сумарного впливу зміни ущільнюючого навантаження та вологості сапропелю на концентрацію абсолютно сухої речовини встановлено, що у діапазоні вологості W=38…52 % і при ущільненні матеріалу із питомими зусиллям Р=20кПа для розмірної фракції із діаметром частинок меншим 4мм відбувається стабілізація даного показника у діапазоні _с=390…420кг/м³. Отриманий результат підтвердив правильність вибору конструктивної схеми дозуючого пристрою.

6. Експериментальні дослідження тиску сапропелю на рухоме дно бункера дозуючого пристрою підтвердили достовірність теоретичних залежностей. Згідно з дослідженнями, зміна величини тиску у межах Р=0…1,5кПа на рухоме дно бункера дозуючого пристрою відбувається за рахунок зміни вологості сапропелю, кута нахилу бічної стінки та висоти матеріалу в бункері. Висота сформованого шару на поверхні полотна стрічкового транспортера та лінійна швидкість його руху визначають режим витікання, а на величину тиску не впливають.

7. Встановлена залежність точності дозування від конструктивно-технологічних параметрів дозуючого пристрою та фізико-механічних властивостей компонентів ОМД виявила, що залишкова висота матеріалу в бункері, при якій здійснюється його завантаження, має визначальний вплив на досліджуваний показник. Зменшення даного параметра менше від Н=0,2 м, збільшення кута нахилу бічних стінок більше від =15⁰ та вологості сапропелю понад W=50% призводить до виходу точності дозування за допустимі межі.

8. Впровадження основних результатів роботи підприємствами ВАТ “Ковельсільмаш” м.Ковель, ЗАТ “Птахопідприємство” м. Біла Церква, ВАТ “Темп” м.Черкаси підтвердило їх вагоме практичне значення та уможливило отримання економічного ефекту.

Розрахунковий річний економічний ефект від використання запропонованого дозуючого пристрою в складі технологічного обладнання лінії з виробництва ОМД становить 3458 грн.

Публікації автора:

1. Шевчук М.Й., Дідух В.Ф., Цизь І.Є. Виробництво і використання органо-мінеральних добрив // Вісник аграрної науки. – 2000. – № 2. – С.9-12. (Автором доведено необхідність обладнання відомих дозаторів додатковими пристроями для забезпечення необхідної точності дозування компонентів органо-мінеральних добрив).

2. Цизь І.Є. Дослідження закономірності зміни об'ємної ваги матеріалу при формуванні розкладеного шару у бункері // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст. Вип. 6. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ. – 2000. – С.194-197.

3. Цизь І.Є. Дослідження закономірності зміни тиску сапропелю на рухоме дно бункера дозуючого пристрою // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст. Вип. 8. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ. – 2000. – С.356-362.

4. Цизь І.Є. Визначення тиску обмежуючої поверхні на сипкий матеріал у бункері дозуючого пристрою // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст. Вип.9. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ. – 2001. – С.163-167.

5. Дідух В.Ф., Подоляк В.М., Цизь І.Є. Екологічна і економічна ефективність використання сапропелів // Збірник наукових праць Національного аграрного університету “Механізація сільськогосподарського виробництва”. – Том VII. – Київ: НАУ. – 2000. – С. 241-243. (Автором запропоновано основні напрямки використання сапропелевої сировини).

6. Дідух В.Ф., Цизь І.Є. Вибір конструкції дозуючого пристрою при виробництві ОМД // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст. Вип. 5. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ. – 1999. – С.93-96. (Автором розроблено структурну схему об’ємного дозатора, на основі якої запропоновано два напрямки синтезу конструкцій даних пристроїв).

7. Цизь І.Є., Сацюк В.В., Шум Г.А. Фізико-реологічні властивості сапропелю та органо-мінеральних сумішей на його основі // Наукові нотатки: Міжвузівський збірник за напрямом “Інженерна механіка”. – Луцьк: Луцький державний технічний університет. – 2000. – С. 275-281. (Автором розроблені методики та обладнання, проведено досліди і обробку експериментальних даних досліджень фізико-механічних властивостей сапропелю).

8. Цизь І.Є., Дідух В.Ф. Дослідження закономірності витікання сипкого зв’язного матеріалу (СЗМ) у бункері дозуючого пристрою // Сборник научных трудов Керченского морского технологического института “Механизация производственных процессов рыбного хозяйства, промышленных и аграрных предприятий”. – Выпуск 2. – Керчь: КМТИ. – 2001. – С. 55-62. (Автором виведене диференціальне рівняння, що описує витікання сипкого зв’язного матеріалу у бункері дозуючого пристрою).

9. Дідух В.Ф., Цизь І.Є., Сацюк В.В. Перспективи використання гранульованих органо-мінеральних добрив (ОМД) у системі точного землеробства // Збірник наукових праць Національного аграрного університету “Механізація сільськогосподарського виробництва”. – Том ХI. – Київ: НАУ. – 2002. – С. 180-185. (Автором розроблені напрямки модернізації дозуючих систем існуючих туковисіваючих машин з метою їх використання для внесення ОМД у системі точного землеробства).

10. Пат. 602 України, МКИ В01J2/20. Установка для гранулювання добрив / Дідух В.Ф., Кужель Е.В., Цизь І.Є., Шум Г.А. – №99105468; Заявл. 7.10.99; Опубл. 16.10.2000. Бюл. №5. – 2 с. (Автором запропоновано метод отримання спресованих стрічок матеріалу шляхом проходження його між вальцями із проточками, що утворюють отвір у зоні контакту вальців).

11. Пат. 47715 А України, МКИ G01F13/00. Дозуючий пристрій / Дідух В.Ф., Цизь І.Є. – №2001085621; Заявл. 07.08.2001; Опубл. 15.07.2002. Бюл. №7. – 2с. (Автором розроблено конструкцію калібруючого ножа та пристрою для повернення надлишків матеріалу на повторне дозування).