Authors

Abstract

An alternative approach to the utilization of lake sapropel is its mixing with available organic sorbents, such as chopped cereal straw. The application of such mixtures in strips into the soil ensures the formation of a moisture-holding nutrient layer during crop cultivation. To form these strips, an experimental prototype of a single-row machine was developed. Under laboratory conditions, the torque required to drive the machine and the mixture mass flow rate were investigated. The variable parameters included the rotational speed of the metering beater shaft , the blade inclination angle , the width of the hopper outlet opening , and the opening position of the metering beater housing gate . To obtain mathematical models of the machine drive torque and the mixture mass flow rate in the form of regression equations, a statistical design of experiments method for a four-factor experiment based on the Box–Behnken design was applied. Analysis of the obtained regression equations showed that, in order to reduce the energy consumption of the machine drive, it is advisable to maintain the beater rotational speed within the range of 550–600 rpm, the blade inclination angle at , and the maximum opening of the metering beater housing gate m. A nomogram was developed for regulating the mixture feeding rate of the machine by changing the width of the hopper gate opening .

Abstract in Ukrainian

Альтернативним способом використання озерного сапропелю є його змішування із доступними органічними сорбентами, наприклад, січкою соломи злакових культур. Внесення таких сумішей смугами у ґрунт забезпечує формування вологоутримуючого поживного шару під час вирощування сільськогосподарських культур. Для формування таких смуг розроблено експериментальний зразок однорядної машини. В умовах лабораторії досліджували крутний момент , необхідний на привід машини та продуктивність подачі суміші . Змінними параметрами були частота обертання вала дозуючого бітера , кут нахилу лопаті , ширина вихідного отвору бункера машини та положення заслінки дозуючого бітера . Для отримання математичних моделей крутного моменту приводу машини та продуктивності подачі суміші у вигляді рівняння регресії було використано математичний метод планування для чотирифакторного експерименту, який базувався на плані Бокса-Бенкіна. Аналізуючи отримані рівняння регресії встановили, що для зменшення енергетичних затрат на привід машини доцільно забезпечувати частоту обертання бітера у межах 550-600 об/хв., кут нахилу лопаті - та максимальну величину відкривання заслінки корпусу дозуючого бітера м. Отримано номограму для регулювання продуктивності подачі суміші машиною шляхом зміни ширини відкривання заслінки бункера .