Archiv für Landtechnik: Band 3, Heft 1 1961/1962 [Reprint 2021 ed.] 9783112559246, 9783112559239

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE R E P U B L I K DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU B E R L I N

ARCHIV FÜR

LANDTECHNIK Ä i—i h-) « W m e> c t-4 «

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f 02

— 3 km/h 7 km/h 11 km/h

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10

15

Aufwand-oder Ertragsmenge q

c) Verschlechterung von wachsender Aufwandoder Ertragsmenge q

mit

1.0 g-1d7/)i 1

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d) Verschlechterung von K 7 mit wachsender spezifischer Versorgungszeit r

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0.2 —Fahrg «chwindi ;keit-x— - 3 km/ h - 7 km/ h - 11 km/h

0.5

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1.5

2,0

spezi f. Versorgungszeit

T

2.5mifi/dt3.0

Abb. 4a bis d. Betriebskoeffizient K 7 zur KennZeichnung der Herabsetzung der Flächenleistung F durch die Versorgungszeit t v

Im Beispiel: Arbeitsbreite b = 5 m, Zeit für Hin- und Rückfahrt zum Vorrat ty^ = 1 , 5 m'n. Für Abb. 4b bis 4 d : Schlaglänge / = 500 m. Anzahl der einfachen Fahrten mir jt einer Füllung n = 2

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Die Wegezeiten tT für den Transport vom Hof zum Feld oder von einem Schlag zum anderen müssen durch hohe Transportgeschwindigkeiten gering gehalten werden, wozu neben der Luftbereifung der Maschinen und Geräte gute Feldwege notwendig sind. Ein weiterer Vorteil großer Schläge liegt darin, daß das Umsetzen einer Maschine von einem Schlag auf einen anderen seltener wird. Selbst V e r l u s t z e i t e n durch o r g a n i s a t o r i s c h e Mängel t0 sind durch technische Maßnahmen vermeidbar: Wartezeiten auf Wagen für das Erntegut fallen fort, wenn man nicht in angehängte oder nebenherfahrende Wagen fördert, sondern in Bunker, die an geeigneten Stellen durch Kippen entleert werden. Und wenn das Arbeiten mit Maschinen der Bedienungsperson Freude macht und nicht anstrengend ist, könnte die Maschine sogar die V e r l u s t z e i t tA durch p e r s ö n l i c h e B e d ü r f n i s s e des Arbeiters verringern, nämlich in den Fällen, wo die Verlustzeit tA eine Verschnaufpause bedeutet oder wo sie schlicht als Bummeln bezeichnet werden kann. Durch Ausschöpfen aller Möglichkeiten, sämtliche zuvor genannten Zeiten ti klein zu halten, kommt es also im Endzweck darauf an, den Koeffizienten * *G + ('M + 'L + 's+'w+tV + tR+*T + 'o + >ä) und damit die Flächenleistung nach Gl. (1) so groß zu machen, wie es überhaupt geht. V e r r i n g e r u n g der Z a h l der B e d i e n u n g s p e r s o n e n e i n e r M a s c h i n e Die A r b e i t s p r o d u k t i v i t ä t , auf die es letzten Endes ankommt, ergibt sich nach Gl. (2) aus der Flächenleistung einer Maschine, geteilt durch die Zahl der zu ihrer Bedienung erforderlichen Arbeitskräfte. Um die Arbeitsproduktivität zu steigern, muß man also den Bedienungsaufwand einer Maschine durch konstruktive Maßnahmen und durch technische Zusatzeinrichtungen so gering wie möglich halten. Es muß E i n m a n n b e d i e n u n g angestrebt werden. In der kommenden Entwicklung der Landtechnik wird danach getrachtet werden, daß ein Bedienungsmann sogar mehrere Maschinen gleichzeitig arbeiten läßt, wie es in der Industrie bei den sogenannten „Automaten" schon jahrzehntelang der Fall ist. Damit gäbe man also einer Arbeitsperson eine große mechanische Leistung (PS/AK) an die Hand und vermehrte damit ihr Arbeitsvermögen ganz außerordentlich! Bei E i n m a n n b e d i e n u n g muß der Schlepperfahrer auch die Arbeitsmaschine mitbedienen oder umgekehrt der Mann auf der Arbeitsmaschine von dort aus den Schlepper steuern. Das ist mit Hilfe der modernen R e g e l t e c h n i k grundsätzlich möglich und ist auch in Einzelfällen schon versuchsweise gezeigt worden. Um den einen Bedienungsmann nicht zu überfordern, müssen ihm zur Überwachung der Arbeitsvorgänge bequem überschaubare Meßgeräte anzeigen, ob die Maschine alle Funktionen ordnungsgemäß ausführt, und eine noch größere

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HEYDE, Mechanisierung auf großen Schlägen

Entlastung bietet die A u t o m a t i s i e r u n g von Steuervorgängen, z. B. die automatische Feinsteuerung von Hackwerkzeugen. Bei der F e r n b e d i e n u n g mehrerer Maschinen zugleich wird die Automatisierung recht weit getrieben werden müssen, z. B. so, daß beim Pflügen, wo die automatische Regelung des Tiefganges bereits gelöst ist, sich die einzelnen Schlepper selbstätig auf ihrem Kurs halten und der Bedienungsmann vielleicht nur eingreift, um am Feldrand eine Maschine nach der anderen zu wenden und richtig wieder einzusetzen, Voraussetzung für die Einmannbedienung von Großmaschinen oder sogar für die M e h r m a s c h i n e n b e d i e n u n g ist die Weiterentwicklung der Elemente der Steuer- und Regeltechnik, unter denen der Transistor sich als ein besonderer Fortschritt erwiesen hat, zu robusten und im Preise erträglichen Instrumenten für den rauhen landwirtschaftlichen Betrieb. Blickt man 20 Jahre zurück auf die ersten Anfänge der Schlepperhydraulik, die heute zum betriebssicheren, selbstverständlichen Zubehör als Kennzeichen eines modernen Schleppers gehört, dann möchte man viel Zutrauen auch in die Entwicklung der automatischen Steuerung und Regelung von Landmaschinen setzen, die über unsere großen Schläge fahren, zumal die geringe Zahl von Arbeitskräften, die der Landwirtschaft in der Zukunft nur noch zur Verfügung stehen werden und deren Arbeit man immer leichter und lohnender gestalten möchte, zwangsläufig zu solch einer Entwicklung führt. Zusammenfassung Es ist zu fordern, daß die Landmaschinen-Industrie bei der zukünftigen Entwicklung von Maschinen für die großen Schläge unserer L P G größere Arbeitsbreiten, höhere Fahrgeschwindigkeiten, näher an 1 liegende Werte der Betriebskoeffizienten und Einmannbedienung oder sogar mit Hilfe der neuzeitlichen Steuer- und Regeltechnik Mehrmaschinenbedienung anstrebt. Pe3K>Me B öynymeM n p a pa3pa6oTKe MaiiiHH hjih ÖOJIBIIIHX ruiomaneit Haiiinx cejihK0X03HÄCTBeHHHX KoonepaTHBOB cJieayeT npeji'flBHTb Tpe6oBaHne, ITO6LI H3roTOBJlHIOmafl CejIbCK0X03HÖCTBeHHHe MaUUHHbl npOMbiniJieHHOCTb CTpeMHJiaCb co3jjaTb ManiHHH c öojibniHM paßoiHM 3axBaT0M, noBbimeHHoft cKopocTbio HBHJKeHHH, c npHÖJIHJKeHHMMH K 1 3KCnJiyaTaiIHOHHbIMH K03HUHeHTaMH H C oßcJiyHKHBaHHeM ManiHHbi hjih n a w e HecKOJibKHX ManiHH OAHHM nejioBeKOM B ycjiOBHflx ncn0Jib30BaHHH coBpeMeHHOü TexHHKH ynpaBjieHHH H p e r y j m p o B K H . Summary It should be demanded that the industry of agricultural machines should make great efforts to reach at the future development of machines for the large parcels of our co-op farms a larger working-width, higher speed, values of operative coefficients which are closer to i and one-man-operating or even with the aid of the modern steering- and rule-technics multiple machine assignment.

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Literaturverzeichnis [1] ADAMS, R.: Der Leistungsbedarf von Schlepper-Anhängemaschinen und Folgerungen 'für die Schlepperentwicklung. Diss. Humboldt-Univers. Berlin 1961 (Gekürzte Veröffentlichung im übernächsten Heft dieser Zeitschrift). [2] G Ä T K E , R., KIECK, M. u. RÖSEL, W.: Bewertung landwirtschaftlicher Maschinen durch Kennzahlen und Betriebskoeffizienten. Arch. Landtechn. (1959) 1, 188/97. [3] M E Y E R , H . : Probleme der Schlepperentwicklung. In: Grundlagend. Landtechnik, H. 9, S. 12. Düsseldorf 1957. {4] SEGLER, G.: Maschinen in der Landwirtschaft. S. 18. Hamburg u. Berlin 1956. {5] SEGLER, G.: Das zukünftige Bild der Landtechnik, In: Landw. Hochschule Hohenheim. Reden u. Abhandlungen, Nr. 9, S. 55. Stuttgart 1059.

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Aich. f. Landtechnik

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LEHOCZKY, Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

Aus dem Lehrstuhl für Landmaschinen der Ungarischen Agrarwissenschaftlichen Universität Budapest-Gödöllö. Leiter des Lehrstuhles: Dr.-Ing. L. LEHOCZKY

L. L E H O C Z K Y

Über die Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit auf den Zugkraftbedarf und auf einige physikalische Eigenschaften des Bodens i. Das P f l ü g e n als G r u n d v o r g a n g der B o d e n b e a r b e i t u n g Das Pflügen ist die grundlegende Arbeit der Bodenkultivierung, [i] Das Grundgerät dieser Arbeit ist der Pflug. Die Einwirkung der einzelnen Pflugteile auf den Boden ist sehr vielseitig. An das Pflügen werden die verschiedensten Forderungen gestellt, weil ein schlecht ausgeführtes Pflügen den Wasser-, Wärme-, Luft- usw. Haushalt des Bodens und dadurch auch die Ernte schädlich beeinflussen kann. Der Boden ist nach KATSCHINSKIJ [2] bei 50-60% der Feldkapazität bearbeitbar. Bei diesem Wassergehalt ist der Bodenwiderstand bei der Mehrzahl der Böden der geringste, was hinsichtlich des Zugkraftbedarfes sehr wichtig ist. 2. Das P f l ü g e n und die Z u g k r a f t Um eine zweckdienliche Ausnützung der mechanischen Energie bei der Bodenbearbeitung und insbesondere beim Pflügen zu erreichen, ist die Analyse der Zugkraft, die unter den verschiedensten Arbeitsbedingungen benötigt wird, besonders wichtig. Da der Pflug früher durch Pferde gezogen wurde, war die Aufmerksamkeit praktisch gar nicht auf die Frage der Zugkraft gerichtet. Heutzutage aber, wo auch eine rationelle Ausnützung der mechanischen Energie zu sichern ist, muß die wirtschaftliche Anwendung der Zugkraft beim Pflügen — das wohl die schwerste, teuerste und den größten Zeitaufwand erfordernde Arbeit ist — sehr sorgfältig und vielseitig analysiert werden. Durch die Benützung des Schleppers gibt es nicht mehr jene Geschwindigkeitsund Leistungsbeschränkungen wie beim Pferdepflug. Die mechanische Kraft ermöglicht die Anwendung solcher Arbeitsgeschwindigkeiten, an die bei der Arbeit mit Zugtieren nicht zu denken war. Dadurch wurde nun als Faktor der Änderung der Arbeitsbedingungen des Pflügens der Einfluß der Geschwindigkeit auf die Technologie der Bodenbearbeitung und auf den Kraft- und Leistungsbedarf Gegenstand eingehender Untersuchungen. Die richtige Agrotechnik erfordert eine gewisse Pflugtiefe, die Wirtschaftlichkeit dagegen das Bewegen einer möglichst geringen Bodenmasse. Diese zwei Umstände bedeuten also die Arbeitsbedingungen des Pflügens. Die während des Pflügens auftretenden Widerstände können infolge der Änderung mehrerer Faktoren nicht als konstant betrachtet werden. Der auftretende

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Widerstand hängt von den physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Bodens, seinem Feuchtigkeitsgehalt, dem ausgeschnittenen Furchenquerschnitt usw. ab. Auf den Zugwiderstand üben — außer den mit dem Boden zusammenhängenden Faktoren — die Fahrgeschwindigkeit, das Gewicht des Pfluges, seine Konstruktion, die Art und der Zustand der Arbeitsorgane einen Einfluß aus. Wir sehen also, daß die Bestimmung des Pflugwiderstandes eine recht komplizierte Aufgabe ist. 2.1 Theoretische Methode 2ur Bestimmung der Zugkraft Beim Pflügen muß man den Zugkraftbedarf berücksichtigen, da dieser den Typ der anzuwendenden Kraftmaschine bestimmt und damit auch den Betriebsstoffverb'rauch und die Flächenleistung und dadurch die Selbstkosten beeinflußt. Es muß angestrebt werden, daß die Maschinen und Geräte in einem Höchstmaß ausgenützt werden — d. h., daß die mit den einzelnen Maschinen erreichbare Leistung möglichst hoch wird. Der Zugkraftbedarf des Pfluges hängt in erster Linie davon ab, wie groß die zur Ausbildung des Furchenquerschnittes erforderliche Kraft oder wie hoch der Bodenwiderstand ist. Um die bei den verschiedenen Böden auftretenden Widerstände zu charakterisieren, wurde der Begriff des spezifischen Bodenwiderstandes eingeführt. Unter spezifischen Bodenwiderstand versteht man die zum Abtrennen und Herausreißen der Furchenquerschnittseinheit notwendige Kraft, d. h.:

hier bedeutet:

k0 den spezifischen Bodenwiderstand in kp/dm2 P die erforderliche Zugkraft in kp a die Furchentiefe in dm b die Furchenbreite in dm Die erforderliche Zugkraft P ändert sich — wie schon erwähnt — auch in Abhängigkeit von der Ausbildung des Pflugkörpers und der Pflugtiefe. Es wurde vereinbart, daß der spezifische Bodenwiderstand mit einem Normpflug Typ 8 bei einer Geschwindigkeit von 1 m/s und bei i8---20 cm Pflugtiefe bestimmt wird. Es ist üblich, den Schwierigkeitsgrad der Bodenbearbeitung auf Grund des Faktors k0, des spezifischen Pflugwiderstandes, zu kennzeichnen (Tab. 1). Außer der Bodenart und den mechanischen Eigenschaften des Bodens übt auf den Wert des Faktors k0 die Feuchtigkeit, die Pflanzendecke des Bodens, die frühere Bodenbearbeitung usw. einen großen Einfluß aus. Tabelle 1 Werte des spezifischen Bodenwiderstandes auf verschiedene Böden [3] Leichter Boden Mäßig bindiger Boden Bindiger Boden Stark bindiger Boden

k,Q< 5° kp/dm 2 Aß jo- •40 kp/dm 2 2 MQ 40- •60 kp/dm 2 - 6o- •100 kp/dm

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L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

Viele Forscher untersuchten den Einfluß des Wassergehaltes auf den spezifischen Bodenwiderstand [4]. Auf Grund der Forschungsergebnisse kann festgestellt werden, daß der spezifische Bodenwiderstand bei einer gewissen Bodenfeuchtigkeit einen Mindestwert hat, denn bei der Steigerung der Bodenfeuchtigkeit nimmt bis zu einem gewissen Grade die Kohäsion der Erdteilchen ab und diese Erscheinung erniedrigt — zu Beginn schnell, dann allmählich langsamer — den durch die Bodendeformation auftretenden Widerstand. Das gilt allerdings nicht für ganz leichte Sandböden. Eine weitere Zunahme der Bodenfeuchtigkeit steigert dagegen den Widerstand, weil die Reibung durch das Anhaften des Bodenbalkens am Streichblech zunimmt. Die Gesetzmäßigkeiten zwischen der erforderlichen Zugkraft und den Änderungen der Arbeitsverhältnisse des Pfluges, die den sehr komplizierten Vorgang zusammenfassen, bearbeitete das sowjetische Akademiemitglied GORJATSCHKIN [ 5 ]. Seine Formel ist die erste, die auf die gesuchte Gesetzmäßigkeit hinweist und den physikalischen Zusammenhang zwischen den Hauptfaktoren des Arbeitsganges, des Pfluges und dem während der Arbeit des Pfluges auftretenden Gesamtwiderstand ausdrückt. GORJATSCHKIN gliedert den theoretischen Ausdruck des Zugkraftbedarfes in folgende drei Teile: Erstens berücksichtigt er die Widerstände, die in erster Annäherung von der Pflugtiefe und -breite, ferner von der Fahrgeschwindigkeit unabhängig aufgefaßt werden können. Dies sind die Reibungswiderstände, die an den verschiedenen Stützpunkten des Pfluges auftreten. Hierher gehören auch die Rollwiderstände der Räder und deren Lagerreibungen. Diese Widerstände sind dem Gewicht des Pfluges proportional. Die Summe all dieser Widerstände kann angegeben werden mit Px=f-G, W wobei / den Reibungsfaktor und G das Gewicht des Pfluges bedeutet. Die Kraft P1 verrichtet also keine Nutzarbeit, sie bedeutet vielmehr einen unvermeidbaren und die Arbeit des Pfluges immer begleitenden toten Widerstand. Der Reibungsfaktor kann auf Grund zahlreicher Versuchsergebnisse zu / = 0,3-"0,5 gewählt werden. Zweitens berücksichtigt GORJATSCHKIN die notwendige Kraft zum Ausschneiden des Bodenbalkens. Dieser Widerstand ist unabhängig von der Geschwindigkeit, wie das z. B. bei vielen Versuchen der Metallbearbeitung nachgewiesen wurde. Er ist dem Furchenquerschnitt proportional P2 = k-a-b, (3) wobei k dem Wert des spezifischen Bodenwiderstandes ähnlich, aber mit k0 nicht gleichzusetzen ist, da der die Pflugarbeit verrichtende Pflug und seine Geschwindigkeit nicht die definierten sind. Drittens ist der Widerstand zu berücksichtigen, der bei der Seitenverschiebung des ausgeschnittenen Erdbalkens unter Energieübergabe auf den Pflug wirkt.

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Ist nun der Querschnitt des ausgeschnittenen Furchenbalkens a- b und die Pfluggeschwindigkeit v, so wird das Volumen des Bodens, das in einer Sekunde über das Streichblech des Pfluges hinweggleitet, V = ab v

(4)

und mit der Dichte q des Bodens die entsprechende Bodenmasse, m1=qV

= Qabv.

(5)

Das Streichblech lenkt den durch den Pflugkörper ausgeschnittenen Furchenbalken mit einer Geschwindigkeit v1 seitwärts. Es ist also gemäß der Änderung der Bewegungsgröße am Streichblech für die Seitenverschiebung einer sekundMasse mx die Kraft P3 = mx- vx

(6)

erforderlich (weil der Anfangswert von vx = Null ist). Diese Geschwindigkeit vx unterscheidet sich zwar von der Pfluggeschwindigkeit v, ist ihr aber proportional, 'also H = s •v.

(7)

Da nun aber y Q abv= — abv

,

(8)

ergibt sich, wenn man die Werte der Gleichungen (7) und (8) in die Gleichung (6) einsetzt: P3 = s — • a • b • v2. S

(9)-

y Bezeichnen wir s • — mit e, so erhalten wir das dritte Glied der Zugkraftformel P3 = e-a-b-v2,

(10);

Hier ist s ein von der Form des Streichbleches und den Eigenschaften des Bodens abhängiger Koeffizient. Sein Wert kann zwischen 300—100 kp •s 2 -m~ i angenommen werden. Die Gleichungen (2), (3) und (10) addierend, erhält man für die Größe der Zugkraft P =/•

G + k- a-b + e-a-b-v2.

(ii>

Im Folgenden müssen wir untersuchen, ob die Erfahrung und die Praxis die Richtigkeit der Formel bestätigen. Zu diesem Zwecke wollen wir Gl. (11) in folgender Form schreiben: P = / . G + {k +e-

v2)- a- b.

(12)

Bei gleichbleibender Geschwindigkeit und in gleichem Boden ist der Zugkraftbedarf als lineare Funktion des Furchenquerschnittes a • b charakterisiert, daß heißt, die Funktion P =f(ab) kann graphisch als eine gerade Linie dargestellt, werden (Abb. 1).

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LEHOCZKY, Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

ab Abb. x. Die Änderung der Zugkraft P in Abhängigkeit vom Furchenquerschnitt a • b, nach GORJATSCHKIN [5] 1 Pfluggeschwindigkeit v = 1,75 m/s 2 Pfluggeschwindigkeit v = i,o m/s 5 Pfluggeschwindigkeit v — 0,5 m/s

Abb. 2. Formen der Funktion des Pflugwiderstandes P nach GORJATSCHKIN [5]. Den Verlauf der Kurven beeinflußt die Änderung des Koeffizienten k in Abhängigkeit von der Furchentiefe a a b Furchenquerschnitt

XP - a b = 0 , 160dm 2 -ab=0, 1 2 0 H ^ab=0, 0 8 5 "

1000

800 P 600 400

200 0

Kleest oppel

0,5

1,0

1,5

m/s V

Abb. j . Änderung des Pflugwiderstandes P in Abhängigkeit von der Pfluggeschwindigkeit ^ ' und Furchenquerschnitt a • b [5]

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Dieser lineare Zusammenhang besteht aber nur soweit, als der Wert des Koeffizienten k unverändert bleibt. Ändert sich dagegen dieser Koeffizient k bei Änderung der Tiefe a, so geht die lineare Funktion in die Gleichung einer Kurve über (Abb. 2). Solche Fälle können aber nach GORJATSCHKIN nicht als typisch betrachtet werden. Das erste Glied der Gl. (12) zeigt, daß die Gerade nicht vom Anfangspunkt des Koordinatensystems ausgeht, d. h. der Widerstand des Pfluges ist gleich f • G, wenn der Pflug sich auf der Oberfläche des Bodens bewegt. Um den Einfluß der Geschwindigkeit auf den Zugkraftbedarf berechnen zu können, schreiben wir nun Gl. (11) in der Form: P = (J- G + k-a-b) +s-a- b • v2. (13) Diese Formel zeigt, daß der Zugkraftbedarf bei steigender Geschwindigkeit und bei sonst unveränderten Verhältnissen sich nach einer parabolischen Gesetzmäßigkeit ändert (Abb. 3). Dabei steigt bei den allgemein üblichen Geschwindigkeiten die Kraft nur mäßig. Der Einfluß des dritten Gliedes der Formel ist im Vergleich mit den beiden ersten Gliedern gering und beträgt bis zu einer Geschwindigkeit von 1,5 m/s ungefähr nur 5% des ganzen Zugkraftbedarfes. Die Versuchsergebnisse bestätigen im allgemeinen die Richtigkeit der Zugkraftformel. Die Formel kann aber für praktische Zwecke nur dann gebraucht werden, wenn die Werte der Koeffizienten /, e und k bekannt sind. Zahlenwerte für diese Koeffizienten können in der Fachliteratur gefunden werden, doch ist ihre Wahl gegebenfalls nicht leicht, weil die Grenzen sehr breit sind. Alle Versuche, die drei Koeffizienten auf demselben Acker zu berechnen oder zu bestimmen (bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Pflugtiefen durch dynamometrische Aufnahme der Meßwerte und deren Auswertung mit Hilfe der Methode der kleinsten Quadrate) scheiterten, weil sie zu kompliziert und für umfangreichere Anwendung unbrauchbar waren. Die Werte der Koeffizienten /, k und e können in ziemlich breiten Grenzen schwanken, wobei die Bodenfeuchtigkeit, die Pflugkonstruktion, die Art und Dauer der Durchführung des Dynamometrierens usw. von Einfluß sind. Darüber hinaus beeinflußt die mangelnde Konstanz der Koeffizienten die Genauigkeit des Verfahrens. GORJATSCHKIN wies darauf hin, daß in der Zukunft als Ergebnis weiterer, eingehender Untersuchungen vielleicht alle drei Glieder der Formel weiter entwickelt und durch verwickeitere Funktionen ersetzt werden müssen [4]. M. N. LETOSNIEW [5] wies darauf hin, daß die effektiven Abweichungen vom Wert der beiden ersten Glieder P1 und P2 der Zugkraftformel aus verschiedenen Gründen auch 8---10% erreichen können, beim Wert von P3 sogar zy--30% erreichen können. 2.2 Notwendigkeit der Bestimmung der Zugkraft bei der Wahl der Kraftmaschine Bevor wir diese Frage betrachten, wollen wir die Möglichkeiten der Verminderung der einzelnen Glieder der GORJATSCHKINschen Formel betrachten. Diese Voruntersuchung ist deshalb notwendig, weil, falls es gelingt,

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L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

den Zugwiderstand des Pfluges zu verringern, die Selbstkosten des Pflügens herabgesetzt werden können. Die Untersuchung der einzelnen Glieder kann eventuell den Weg zur Einführung neuer Methoden zeigen. Betrachten wir das erste Glied der Formel, d. h. Gl. (2). Der Wert von P1 kann herabgesetzt werden, falls der Koeffizient / oder das Gewicht G des Pfluges verringert werden könnten. Der Koeffizient / ist der Reibungskoeffizient der Räder, der Lager, der Pflugsohle usw. Die Lösung ergibt sich durch Weglassen der Räder und anderer gleitender Konstruktionsteile von selbst. Die Räder können weggelassen werden, oder ihre Anzahl kann herabgesetzt werden, wenn wir statt Anhängepflüge Anbaugeräte verwenden. Dieses Verfahren setzt gleichzeitig das Gewicht der Maschine in großem Maße herab und bringt letzten Endes eine beträchtliche Änderung der Kraft P t mit sich. Der Reibungskoeffizient kann auch bei einem Anhängepflug herabgesetzt werden, indem wir die Gleitreibung in Rollreibung • umändern. Dieses wird bei dem in der Maschinenfabrik MOSONMAGYAROVÄR hergestellten SZABÖschen Pflug angewendet, wobei Rollen die Funktion der Pflugsohle und teilweise des Streichbleches übernehmen. Die Verringerung des Wertes des zweiten Gliedes nach Gl. (3) kann durch Herabsetzen des ausgeschnittenen Furchenquerschnittes a • b erreicht werden. Das Produkt a • b hängt nur von der Arbeitsbreite des Pfluges ab, die gegebene Arbeitstiefe kann aus agrotechnischen Erwägungen nicht verringert werden. Die Abänderung der Arbeitsbreite kann nur durch Änderung des Pflugkörpers erreicht werden. An den einzelnen Pflugkörpern muß das Verhältnis der Tiefe zur Breite annähernd einen festen Wert haben, da sonst die Qualität des Pflügens verschlechtert wird. Die Verringerung der Arbeitsbreite führt schließlich auch zur Ausbildung des Anbaupfluges. Das dritte Glied kann nach Gl. (10) durch die Herabsetzung von e, des Produktes a b und von v verringert werden. Der Koeffizient e, der von der Art des Bodens und von der Formgebung des Streichbleches abhängig ist, kann durch Anwendung eines geeigneten Streichbleches verringert werden. Eine Untersuchung des Furchenquerschnittes a • b haben wir schon durchgeführt und dabei festgestellt, daß nur die Abänderung der Pflugkörper einen gangbaren Weg bietet. Die Pfluggeschwindigkeit v kann zwar herabgesetzt werden, diese Herabsetzung wird aber durch die Wirtschaftlichkeit begrenzt. Wollen wir die Leistung des Schleppers gut ausnützen, so bietet die Geschwindigkeit die günstigste Möglichkeit. Es ist also naheliegend, daß — alle drei Koeffizienten zusammenfassend — man auf eine höhere Pfluggeschwindigkeit übergeht. Dies ist auch durch eine schnellere und rechtzeitige Durchführung der Pflugarbeiten gerechtfertigt. Die Zugkraft P wächst nach Gl. (11) quadratisch mit der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit, dagegen nimmt die für den Betrieb des Pfluges erforderliche Leistung viel schneller zu: N =

P-v

(f-G + k-a-b)v

e-a-b-iP

75

75

75

(M)

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Den Zusammenhang, der zwischen Leistung und Geschwindigkeit besteht, gibt eine Funktion dritter Potenz, also eine kubische Parabel wieder. Mit den Landmaschinen können wir auch auf einem anderen Wege eine höhere Leistung erreichen: nämlich durch Steigerung der Arbeitsbreite. Die anwendbare Arbeitsbreite hat aber immer ihre Höchstgrenze. Außer den schon besprochenen Gründen (Gewichtszunahme usw.) erhöht sich die Empfindlichkeit der Maschinen gegenüber den Bodenunebenheiten. Wenn wir mit mehreren gekoppelten Maschinen arbeiten, verschlechtert sich die Beweglichkeit und Handhabung der Maschinengruppe. Mit Rücksicht auf diese Tatsache ist es klar, im Interesse der Leistungssteigerung und der besseren Ausnützung der zur Verfügung stehenden Motorleistung den anderen Weg einzuschlagen, nämlich die Arbeitsgeschwindigkeit zu steigern. Bei der Bestimmung der Zugkraft — und dabei ist es ja gleich, welchen Zusammenhang wir betrachten — ergeben sich hur Durchschnittswerte der Zugkraft. In Wirklichkeit schwankt der Widerstand während der Arbeit des Pfluges ununterbrochen und weicht vom Durchschnittswert mehr oder weniger ab. Diese Abweichungen werden dadurch verursacht, daß sich, die physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Bodens längs der vom Pfluge aufgeschlossenen Furche ständig ändern. Daneben spielt aber auch eine Rolle, wie genau der Pflug den Einstellwert einhält. Aus der mittleren Zugkraft (Abb. 4) kann die beim Pflügen aufgewandte Arbeit genau berechnet werden, aber bei der Wahl des Schleppers kann dies nicht als ausreichend betrachtet werden, weil während des Pflügens weit höhere Kräfte auftreten können als die Durchschnittskraft. Zahlreiche Zugkraftmessungen bestätigen, daß das Verhältnis der Höchst- und der Durchschnittszugkraft von der Zahl der am Pflug angebrachten Pflugkörper abhängig ist. So ist nach Angaben von M. L. G U S S J A T Z K I J [4] bei Zwei- und Dreifurchenpflügen Ó =

(15)

•Pul Mittel

bei Vierfurchenpflügen ist ö = 1,8. Bei der Wahl des Schleppers muß die höchst erforderliche Zugkraft in Betracht genommen werden, da man den Pflug auch bei den größten Bodenwiderständen ziehen muß [6], Wenn die Kennlinie des Schleppers für jeden Gang bekannt ist, können wir leicht einen geeigneten Schlepper auswählen, der das Schwankung der Zugkraft

Häufigkeit y d e r versch i edenen

Abb. 4. Die Änderung und die Häufigkeit der Zugkraft P als Funktion der Zeit oder des Weges. Dynamogramm nach L E T O S C H N J E W [5]

Die a m h ä u f i g s t e n v o r k o m mende Z u g k r a f t P

Zeit o d e r W e g

Absolute Häufigkeit

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L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

gewünschte Pflügen durchzuführen im Stande ist. Selbstverständlich muß man auch für eine gewisse Leistungsreserve sorgen. 2.3 Die Zugkraftmessung und das Dynamometer Für die Bestimmung der Zugkraft geben wegen der großen Schwankung der in den Formeln enthaltenen Koeffizienten weder die theoretischen Ausdrücke noch die in der Praxis im allgemeinen gebräuchlichen Rechnungsformeln annehmbare Ergebnisse. Um den Zugkraftbedarf einer Maschine feststellen zu können, ist es zweckmäßig, zu dynamometrieren. Die Zugkraftmessung gibt nicht nur über die Größe der erforderlichen Zugkraft Aufschluß, sondern man kann aus den Änderungen der Zugkraft in der Zeit weitere Forderungen für den Betrieb des Schleppers oder der gezogenen Geräte ableiten. Die Forderungen, denen ein Meßgerät gerecht werden muß, kann man in Folgendem zusammenfassen: 1) Der Ausschlag des Meßgerätes muß im ganzen Meßgebiet proportional den auftretenden Kraftwirkungen sein. Dies ist erforderlich, weil sonst ein Mittelwert der Zugkraft für eine gewisse Zeit oder einen angegebenen Weg aus dem Zugdiagramm nur sehr schwierig und sehr ungenau festgestellt werden könnte. Diese Forderung ist bei einem Meßgerät erfüllt, wenn a) die Gestaltänderung des unter der Kraftwirkung sich deformierenden elastischen Körpers der Kraft proportional ist; b) das Schreibwerk oder die Anzeigeeinrichtung die unter a) angedeutete Proportionalität nicht verzerrt; c) die elastische Hysterese der Feder möglichst klein ist; d) das tote Spiel des Gerätes minimal ist. Die Forderung unter c) ist deshalb wichtig, weil durch die elastische Hysterese die Federkonstante bei steigender Zugkraft anders ist als bei fallender Kraft. Ist nun die Hysterese groß, so wird auch der Unterschied der Federkonstante groß, und die oben aufgestellte Forderung der Proportionalität kann nicht genau oder auch nur annehmbar erfüllt werden. 2) Das Dynamometer soll im allgemeinen ein Registrierapparat sein. Das ist deshalb erforderlich, weil bei den Zugkraftmessungen gewöhnlich ein Durchschnittswert erwünscht ist, bezogen auf einen gewissen Weg oder auf eine Zeit. Subjektive Ablesungen des Meßgerätes sind schon deshalb kaum möglich, weil der zwischen den Schlepper und das gezogene Gerät geschaltete Apparat zur Ablesung kaum zugänglich ist. 3) Der Maßstab des Diagrammes soll, sowohl auf der Abszisse als auch auf der Ordinate, möglichst groß sein. Den Maßstab der Abszisse bestimmt das angewandte Uhr- oder Triebwerk. Zur Erfüllung dieser Forderung stehen uns also viele Möglichkeiten zur Verfügung. Den Maßstab der Kraft können wir aber aus konstruktiven Gründen über einen gewissen Wert nicht steigern.

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• 4) Ungeachtet dessen, daß bei der Zugkraftmessung durch Dynamometrieren gewöhnlich nur die Durchschnittskraft bestimmt wird, besteht noch die Forderung, daß der Apparat die zeitabhängige Änderung der Kraft u n v e r z e r r t wiedergibt. Die Wichtigkeit dieser Forderung scheint auf den ersten Blick untergeordnet zu sein, um so mehr, da man auf den meisten Dynamometern einen momentanen Wert gar nicht ablesen kann. In der Landwirtschaft werden im allgemeinen 1) Federdynamometer 2) Hydraulische Dynamometer und 3) Elektrische Dynamometer gebraucht [8, 9, 10, 1 1 , 12, 16]. 2.4 Bei der Zugkraftmessung verwendete Dynamometer Die Zugkraftmessung bei denPflugversuchen mit gesteigerten Geschwindigkeiten hatte der Lehrstuhl für Landmaschinen der Ungarischen Agrarwissenschaftlichen Universität unter Mitarbeit des Landmaschinen-Versuchsinstitutes durchgeführt. Bèi den Messungen mit dem Landmaschinen-Versuchs-Institut standen uns drei Dynamometer zur Verfügung: Zwei hydraulische Amslersche Dynamometer mit 2500 bzw. 5000 kp Meßgrenzen und ein Schäffer-Budenbergscher Federdynamograph mit 5 000 kp Meßgrenze. Der überwiegende Teil der Messungen wurde mit dem Federdynamometer gemacht, das hydraulische Dynamometer diente für Kontrollmessungen. Die Meßfehler der Dynamometer liegen bei allen Meßapparaten unter ± 2%. Das Landmaschinen-Entwicklungs-Institut verfügte über ein selbstgebautes Dynamometer mit Gummimembran für 3000 kp Meßgrenze. Die gemeinsamen Messungen wurden mit diesem Apparat durchgeführt. Bei unseren eigenen Messungen wurde das Zugglied des Dynamometers eigener Konstruktion [11, 12] in Verbindung mit dem Amslerschen Registries apparat [15] gebraucht. 3. Z u g k r a f t m e s s u n g e n auf dem A c k e r f e l d 3.1 Die Wahl der Versuchsfelder Die Versuche wurden auf bestelltem Boden durchgeführt. Bei der Wahl der einzelnen Meßflächen war die einzige Forderung, daß das Ackerfeld waagerecht sei. Wenn nähmlich der Hang des gegebenen Geländestückes unter 2% bleibt, kann jeder Zug als eine selbständige Messung ausgewertet werden. Widrigenfalls dient der zweite Zug zur Eliminierung der Mehrkraft auf der Steigung. Auf dem Versuchsfelde haben wir also zunächst immer die Neigung bestimmt. In Abhängigkeit von der Zahl der Messungen haben wir Felder verschiedener Breite abgesteckt. Die Meßstrecke wurde zu 50 m gewählt. Sie wurde alle 10 m mit einem Pfahl markiert. Nach genauer Einstellung des Pfluges zogen wir auf dem Meßfeld eine Anfangsfurche. Von dieser Anfangsfurche aus in Richtung des ungepflügten Feldes stellten wir in bestimmten Entfernungen (im allgemeinen in 10 m Abstand von der Furche) Absteckpfähle auf, von denen aus die Furchenbreite gemessen wurde.

28

L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

Am Ende des Feldes, wo die Maschinengruppe noch mit der angegebenen Geschwindigkeit fuhr, haben wir auf einer Fläche von 2 m X i , j m Bodenfarbe und ein Bodenoberflächenmeßgerät angebracht. Hierzu sei bemerkt, daß wir die Mehrschichtbodenfärbung — in jeder Schicht eine abweichende Farbe — nur bei eigenen Versuchen durchgeführt haben. 3.2 Gelegentlich der Zugkraftmessung gemessene andere Daten Bei einem gegebenen Pflug gibt die Messung der Zugkraft keine eindeutige Kennzeichnung des Zugwiderstandes des Pfluges, da mit dem Pflug in vielen verschiedenen Einstellungen gearbeitet werden kann. Außer der Zugkraft muß man also andere, das Pflügen charakterisierende Daten messen, darunter 1) die Furchentiefe, 2) die Arbeitstiefe und 3) die zum Durchfahren der Versuchsstrecke notwendige Zeit. Die Furchentiefe wurde entlang der Strecke in sechs Punkten (bei den Teilpfählen) gemessen. Die Zeit wurde im allgemeinen mit zwei Stoppuhren gemessen, die Pfluggeschwindigkeit dann auf Grund dieser Zeitmessung berechnet. 3.3 Durchführung der Messungen • Das Hauptziel war die Aufnahme der Zugkraft und der dazu gehörenden anderen Angaben. Bei den Untersuchungen mit dem Landmaschinen-Entwicklungs-Institut haben wir den Zugwiderstand eines Anbaupfluges gemessen. Bei diesen Messungen haben wir das Dynamometer zwischen zwei Schleppern angeordnet. Den dadurch begangenen Fehler haben wir vernachlässigt. Die Dynamometer wurden am Anfang jeder Versuchsfahrt anmontiert und am Ende abgenommen, um die Apparate bei der Wendung der Maschinengruppe möglichst zu schonen. Im allgemeinen haben wir in jeder Geschwindigkeitsstufe die Messungen zweimal wiederholt. Die Auswertung der Protokolle konnte wegen der vielen Meßdaten nicht gleich am Ort der Versuche erledigt werden. So bot sich zur Wiederholung etwaiger Fehlmessungen mit herausfallenden Ergebnissen keine Gelegenheit mehr. Die Auswertung der Dynamogramme geschah mittels Planimetrierung. Vor der Planimetrierung mußten zuerst die Hüllkurven an die stark schwankenden Zugkraftlinien gezeichnet werden. 4. E r g e b n i s s e der u n t e r M i t w i r k u n g des L a n d m a s c h i n e n - V e r s u c h s institutes durchgeführten Z u g k r a f t m e s s u n g e n Einen Teil der Ergebnisse übernahm ich aus dem Bericht, der mir seitens des obengenannten Institutes dankenswerterweise zur Verfügung gestellt wurde. Die übrigen Daten wurden gemeinsam gemessen.

Archiv für Landtechnik, 3. Band, Heft 1, 1962

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4.1 Daten bezüglich der Untersuchungen Die Untersuchungen wurden an folgenden Orten und in folgenden Zeitpunkten durchgeführt. a) Die Laboratoriumsuntersuchungen im Landmaschinen-Versuchsinstitut am 30. 4. und j. 5. 1958. b) Ort der Feldversuche Staatsgüter Palotäs und Perbai, Lehrgut der Agrarwissenschaftlichen Universität Gödöllö, 5.—24. Mai, 1958. 4.2 Technische Daten des untersuchten Gerätes Typ: Pflug TEG-330 (SZABÖscher Rollen-Pflug). Dieser Pflug unterscheidet sich von dem in Serie angefertigten ungarischen dreifurchigen Schlepperpflug TE-330 in folgenden: 1. die Pflugsohle ist durch eine Rolle ersetzt, 2. ein Teil des Streichbleches ist als Rolle ausgebildet, 3. vor jedem Pflugkörper ist ein Scheibensech angeordnet. Die Hauptabmessungen des Pfluges sind den Hauptabmessungen des Pfluges TE-330 gleich. Die Rollen waren mit einem Kunststoffüberzug von rd. 10 mm Dicke versehen. 4.3 Die Verhältnisse bei den Feldversuchen Die Versuche wurden beim Mittel- und Tiefpflügen durchgeführt. Die Schlepper waren „Zetor Super", „ S 80" und „Bjelaruss". Zweck der Messungen war ein Vergleich der Zugwiderstände des ungarischen Dreifurchenpfluges TE-330 und des Dreifurchen-Rollenpfluges TEG-330. Auf meine Bitte wurden auch Messungen mit erhöhter Pfluggeschwindigkeit gefahren. Die Versuche wurden auf 3 verschiedenen Böden durchgeführt (Tab. 2). Tabelle 2 Charakteristische Daten der Ackerböden Versuchsorte Farbe des Bodens Morphologische Struktur des Bodens Bodenart Neigung Vorherige Bodenbearbeitung Feuchtigkeitsgehalt des Bodens in Gewichtsprozenten des trockenen Bodens 5-stündige kapillare Wasserhebung

Perbäl

braun ausgezeichnet mürbe Lehm 4-5% vorjähriger ungeschälter Stoppelacker

21,1%

244 mm

Gödöllö Oberkrume 0—20 cm

Palotäs

hell sandig

grau dicht

grober Sand 6-7% Frühjahrspflege eines Herbstgemenges 2,47%

Ton flach mehrjähriges Ödland

269 mm

4 ; mm

30

L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

4.4 Energetische Richtwerte der Pflüge TE-330 und TEG-330 4.4.1 Messungen in Perbäl und Palotäs Die Meßergebnisse des Pfluges TE-330 sind in Tabelle 3, und die des Pfluges TEG-330 in Tabelle 4 zusammengestellt. Jedes Ergebnis bedeutet den Mittelwert von zwei Messungen. Der Schlepper war ein „Zetor Super", der im 2. und 3. Gang arbeitete. Man muß hier bemerken, daß der Traktor die Höchstgeschwindigkeiten dieser Gänge 5, 15 und 7,42 km/h nicht erreicht hat. Der Traktor vermochte weder den Pflug TE-330 noch den TEG-330 entsprechend zu beschleunigen. Wir hatten auch einige Fehlmessungen, weil während der Fahrt der Traktormotor abgewürgt wurde. Tabelle 3 Meßwerte des Pfluges T E - 3 30 auf Lehmboden Gefälle 4% Geschwindigkeit Breite der Ackerfurche Tiefe der Ackerfurche Querschnitt der Ackerfurche Höchstwert der Zugkraft Durchschnittliche Zugkraft Niedrigste Zugkraft Pflugleistung

km/h cm cm cm 2 kp kp kp PS

4>5 2

iii,6 21,9 2444 1655 1220

75° 20,4

Steigung

4% 4,15 110,3 22 >4 2470

1777 1300 882

2O;6

Gefälle

Steigung

4%

4%

5,°2 108,6 20,2 2143 IJ75 1030 265 19,2

4,9°

110,4 21,1

233O 165O II 30 65O

20,8

Tabelle 4 Meßwerte des Pfluges T E G - 3 3 0 auf Lehmboden

Geschwindigkeit Breite der Ackerfurche Tiefe der Ackerfurche Querschnitt der Ackerfurche Höchstwert der Zugkraft Durchschnittliche Zugkraft Niedrigste Zugkraft Pflugleistung

km/h cm cm cm 2 kp kp kp PS

Gefälle

Steigung

Gefälle

Steigung

4%

4%

4%

4 %

4,64 104,3 20,4 2130 1436 1081

4,35 103,3 20,1 2077 1566

5,6 98,0 19,2 1880 1400 930 510

6,0 102,0 20,2 2040 1380 1025 600 22,7

754 18,6

"77 829 19,2

19,3

Die Meßergebnisse waren hinsichtlich der gestellten Fragen ungeeignet für etwaige Folgerungen, dagegen aber richtunggebend für die späteren Messungen. Es wurden auch Meßversuche mit geringerer Pflugtiefe (i4---15 cm) gemacht, doch konnten wir auch bei dieser Gelegenheit eine Geschwindigkeit von 6 km/h nicht überschreiten. Den weiteren Messungen hat dann das anhaltende Regenwetter ein Ende geboten.

Archiv für Landtechnik, 3. Band, Heft 1 , 1962

31

Tabelle 5 Meßwerte des Pfluges T E - 3 3 0 auf Sandboden bei 7 % Gefälle Geschwindigkeit Breite der Ackerfurche Pflugtiefe Pflugquerschnitt Höchstwert der Zugkraft Durchschnittszugkraft Niedrigste Zugkraft Pflugleistung

km/h cm cm cm 2 kp kp kp PS

3.3 107,8 21,2 2274 840 713 592 8,7

3,3 99.6 19,8 1978 872 705 54° 8,7

3.4 xo6,o

20,8 2200 864 692 540

5.2 "5,5 20,0 2300 JOOO

825 600

8,7

5,3 98,0 21,4 2058 960 749 688

15,9

14,7

3,6 "4,5

4,9 100,6 23,0 2300 920 814 688

6,6 109,6 19,8 2168 1128 962 728 2

3>7

TabeUe 6 Meßwerte des Pfluges T E - 3 3 0 auf Sandboden bei 7 % Steigung Geschwindigkeit Breite der Ackerfurche Pflugtiefe Pflugquerschnitt Höchstwert der Zugkraft Durchschnittszugkraft Niedrigste Zugkraft Pflugleistung

km/h cm cm cm 2 kp kp kp PS

2,4 109,6 21,6 2301 920 560 6,1

2,7 105,3 20,6 2106 872 731 608

2484 1040 840 656

7.4

11.3

14,9

3.7 105,0 20,5 2152 680 566

5.3 95,8 19,7 1820 880

5,6 109,3 18,2 1983 1085 947 720 19,6

Bemerkung: Bei der sechsten Messung hatte sich der Schlepper eingewühlt.

TabeUe 7 Meßwerte des Pfluges T E G - 3 3 0 auf Sandboden bei 7 % Gefälle Geschwindigkeit Breite der Ackerfurche Pflugtiefe Pflugquerschnitt Höchstwert der Zugkraft Durchschnittszugkraft Niedrigste Zugkraft Pflugleistung

km/h cm cm cm 2 kp kp kp PS

3,6

3,6

96,1 18,4 1729 832 620 400

90,8 19,6 1873 688 588 488

«,3

7,9

434 7,8

694 496 13.7

7.0 103,0 18,4 * 1854 940 766 520 19.9

Tabelle 8 Meßwerte des Pfluges T E G - 3 3 0 auf Sandboden bei 7 % Steigung Geschwindigkeit Breite der Ackerfurche Pflugtiefe Pflugquerschnitt Höchstwert der Zugkraft Durchschnittszugkraft Niedrigste Zugkraft Pflugleistung:.

km/h cm cm cm 2 kp kp kp PS

2.9 98,0 20,5 2009 800 706 568 7,6

3,i 101,8 22,0 2239 720 603 488

3,3 102,0 20,2 2050 680

7,0

7,5

571 480

4.9 98,6 21,5 2070 816 696 552 12,7

6,4 98,6 i8,6. 1833 928 745 620 17,6.

32

L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

4.4.2 Messungen in Gödöllö: Erfolgreichere Messungen konnten auf sandigem Boden in Gödöllö durchgeführt werden (Tab. 5—8). Die theoretische Flächenleistung F und der spezifische Leistungsbedarf N' = N/(ab) steigen bei Erhöhung der Pfluggeschwindigkeit: F=o,i-v-b wobei

[ha/h],

(16)

v die Fahrgeschwindigkeit in km/h und b die Arbeitsbreite in Meter bedeuten.

Der spezifische Pflugwiderstand nimmt auch mit der Steigerung der Geschwindigkeit zu — dies ist durch die GORJATSCHKIN-Formel ausgedrückt — aber die hier mitgeteilten Angaben zeigen es nicht in exakter Weise, weil der Pflugquerschnitt kein konstanter Wert ist. Wir haben die Versuche für Steigung und Gefälle getrennt dargestellt (Abb. 5—8). Dadurch sind die Ergebnisse aufschlußreicher und augenfälliger geworden. Auf Grund dieser Meßwerte kann man Folgendes feststellen: a) Die uns zur Verfügung stehenden Schlepper können mit Dreifurchenpflügen die gesteigerte Geschwindigkeit nicht erreichen (diese Geschwindigkeit liegt über 6—7 km/h). b) Die bessere Ausnützung der Schlepperleistung rechtfertigt schon bei den vorhandenen Schleppern eine Pfluggeschwindigkeit von 6—7 km/h, allerdings mit Ein- und Zweifurchenpflügen. Die Versuche müssen mit Ein-, Zwei- und Dreifurchenpflügen weitergeführt werden. 5. Messungen, die in Zusammenarbeit mit dem L a n d m a s c h i n e n E n t w i c k l u n g s - I n s t i t u t d u r c h g e f ü h r t wurden Die gemeinsam gemessenen Daten übernahm ich aus dem Bericht des obengenannten Institutes über die Untersuchungen mit den Prototypen des Pfluges UFE-230 [13; 22] und teils aus den Original-Protokollen. 5.1 Ort und Zeitpunkt der Untersuchungen Zweck und Aufgabe der Versuche war die Prüfung des im Institut entwickelten und entworfenen Zweifurchenanbaupfluges UFE-230 auf verschiedenen Ackerböden mit unterschiedlichen Streichblechen — und die Untersuchung des Pflügens mit verschiedenen erhöhten Geschwindigkeiten hinsichtlich der erforderlichen Zugkraft. Hierzu wurden auf den Pflug dreierlei Streichbleche aufmontiert: SchraubenKultur- und Zylinderstreichbleche. Auf demselben Pflug kann auch ein Vierfurchen-Schäleinsatz angebracht werden. Dieser wurde ebenfalls geprüft. Die Untersuchung mit dem Pflug UFE-230 wurden am 19. 5. 1958 im Staatsgut Danszentmiklös auf sandigem und mittelschwerem Ackerboden begonnen.

33

Archiv für Landtechnik, 3. Band, Heft 1, 1962

KP 1000.

kp 1000

•

900. P

800.

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2

3

4

5

6 km/ k

Abb. 6. TE-330 auf Sandboden mit 7 % Steigung (Tab. 6)

kp

KP 800

p

/

a• ' /

20.

6 km/ h

800.

600

/

30

.0.3

Abb. 5. TE-330 auf Sandboden mit 7 % Gefälle (Tab. 5)

700

F'

700

ha/ h

100.

*PW 50

•

800

700-

0-

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700.

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P ha/h

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20.

20

il 0

3

4

5

6

V

F,

kP'd, 40,

7 km/ h

I

Abb. 7. TEG-330 Pflug auf Sandboden mit 7 % Gefälle (Tab. 7)

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0.7 .0.5

N'

•Q3 -0.1

] 010 6 km/ h

Abb. 8. TEG-330 Pflug auf Sandboden mit 7 % Steigung (Tab. 8)

Abb. 5—8 Zugkraft P, spezifischer Pflugwiderstand k, theoretische Flächenleistung F u n d spezifischer Leistungsbedarf N' in Abhängigkeit von der Pfluggeschwindigkeit v 3

Arch. f. Landtechnik

34

LEHOCZKY, Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

5.2 Technische Daten des untersuchten Zweifurchenanbaupfluges UFE-230

Arbeitstiefe Arbeitsbreite Abstand der Pflugkörper Arbeitsbreite einer Pflugkörpers Anzahl der Pflugkörper Höhe des Pflugrahmens, vom Furchenboden gemessen Gewicht des Pfluges

beim Pflügen

bei Schälarbeit

180—250 600 740 300 2

60—120 800

mm mm mm mm

mm kp

39°

200

4

485 166

370 196

5.3 Durchführung der Messungen Die Durchführung der Messungen unterschied sich von den in Abschnitt 3 dargelegten nur in der Art und Weise des Dynamometrierens. Da wir Anbaupflüge prüften, wurde der Pflug auf einem „Zetor K 2 5 " montiert, und die so hergestellte Maschinengruppe mittels einer Zugstange durch einen „Zetor Super" geschleppt. Zwischen den beiden Traktoren wurde das Dynamometer gekuppelt (Die durch diese Anordnung verursachten Fehler wurden zunächst vernachlässigt). Der Schalthebel des Wechselgetriebes des „Zetor K 2 5 " stand während der Versuche in Leerlauf-Stellung. Nach Beendigung der Messungen wurde der Pflug abmontiert und der Zugkraftbedarf des geschleppten Traktors in jedem Gang gemessen. So ergab die Differenz der beiden Meßdaten den Zugkraftbedarf des Pfluges. Zuzüglich haben wir auch die Geschwindigkeit und die Pflugfurche gemessen. 5.4 Energetische Angaben Der Schraubenstreichblechpflug hielt die eingestellte Tiefe nicht ein. Um die Pflugtiefe auch bei größeren Tiefen (bei 2 5 cm) einhalten zu können, wurde auf das Pflugschar provisorisch eine Einziehnase angeschweißt. Mit dem derart umgeänderten Pflug konnten wir bei 25 cm Tiefpflügen die Geschwindigkeit,nicht über 5 km/h steigern, deshalb gebe ich hier keine Meßwerte an. Auf Grund der Messungen (Tabelle 9 bis 12) können nun folgende Feststellungen gemacht werden (Abb. 9 bis 12): Tabelle 9 Meßwerte eines Schälpfluges Typ UFE-230 auf Sandboden Geschwindigkeit Breite der Ackerfurche Pflugtiefe Querschnitt Durchschnittliche Zugkraft Leistungsbedarf

km/h cm cm cm2 kp PS

3.6

81,2

14.3

1161

427 5,6

3.7 79.3 12,0 951 385 5,3

3,8

82,8

II.I 918 368

5,2

4,3 83,7

16,3 1364

516 8,2

4,6 84,1 14,3

217

521 8,9

5,°

7,3

85,0

88,8

11,0 935

8,9 791

381

391

7,1

io,6

Archiv für Landtechnik, 3. Band, Heft 1, 1962

35

1) Bei diesen Versuchen hat das Schleppen des „Pflugtraktors" der Geschwindigkeitssteigerung eine Grenze geboten. Da wir die Messungen mit zwei Schleppern durchgeführt haben, konnte der ziehende Traktor den erhöhten Leistungsbedarf des Pflügens und des Schleppens des zweiten Traktors nicht decken. 2) Aus den Tabellen ist es aber ersichtlich, daß ein schnelleres Pflügen mit Zweifurchenpflügen möglich ist.

4) An Hand der Diagramme können wir feststellen, daß mit zunehmender Geschwindigkeit auch der spezifische Widerstand zunimmt: doch ist diese Zunahme bei den gemessenen Werten nicht bedeutend. Viel steiler ist die Zunahme der beiden anderen Werte, d. h. der theoretischen Flächenleistung und des spezifischen Leistungsbedarfes, ein Beweis, daß bei einer höheren Geschwindigkeit die Leistung unserer Schlepper besser ausgenützt werden kann. Die Krümelung des Bodens verbessert sich wesentlich bei der Steigerung der Geschwindigkeit bis zu den unteri*

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16,4 16,9

17,3 16,}

Ertrag dt/ha

45,5 53,8 53,6 34,4

A u f Grund der Meßergebnisse konnte festgestellt werden, daß der Ertrag als Funktion der Pfluggeschwindigkeitssteigerung bis 8 km/h steigt, darüber bei

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57

10 km/h schon abnimmt, doch noch immer wesentlich höher ist als bei der üblichen um 4 km/h liegenden Pfluggeschwindigkeit. Es ist also anzunehmen, daß die optimale Pfluggeschwindigkeit vom Standpunkt des Ertrages bei dem normalen Pflügen 6--8 km/h beträgt. Der Ertragsunterschied läßt sich auf den unterschiedlichen Einfluß des Pflügens auf die physikalischen Eigenschaften des Bodens zurückführen. E s wäre angebracht, den Einfluß der Pfluggeschwindigkeit auf den Ertrag mit speziell für Schnellpflügen konstruierten Pflugkörpern zu untersuchen. Deshalb stellten wir uns als weitere Aufgabe die Konstruktion solcher Pflüge und das Erweitern der Anbauversuche auch auf andere Pflanzen und Bodenverhältnisse. Unsere Ergebnisse haben ähnliche Tendenz wie die diesbezüglichen sowjetischen Ergebnisse [35], bei denen der Höchstertrag bei Wintergerste auf Parzellen gemessen wurde, die mit 7 km/h gepflügt waren. Im Vergleich zu Parzellen, die mit 5 km/h bearbeitet worden waren, erzielte N I K I F O R O W einen Mehrertrag von 9,8%. Dagegen war der Mehrertrag auf den mit 9 km/h gepflügten Parzellen nur um 2 , 1 % höher. 10. S c h l u ß f o l g e r u n g e n 1. Mit steigender Pfluggeschwindigkeit nimmt der Zugkraftbedarf des Pfluges zu. Die Messungen, die ich mit Pflügen ungarischer Herkunft auf ungarischem Boden durchgeführt habe, bestätigen die diesbezüglichen ähnlichen Feststellungen zahlreicher ausländischer Autoren und außerdem die Tatsache, daß die Steigerung des Zugkraftbedarfes kein Hindernis für die Steigerung der jetzt allgemein üblichen Pfluggeschwindigkeiten bedeuten kann. Diese Behauptungen können aber nur bis zu einer Geschwindigkeit von etwa 12 km/h als bestätigt betrachtet werden. 2. Die Zugleistung und die Zugkraft unserer vorhandenen Schlepper machte bei den höheren Pfluggeschwindigkeiten eine Minderung der Arbeitsbreite der Mehrfurchenpflüge erforderlich (Minderung der Zahl der Pflugkörper). Trotz dieser Arbeitsbreitenminderung kann durch die Steigerung der Pfluggeschwindigkeit eine größere Flächenleistung erreicht werden. Diese Feststellung soll aber noch mit weiteren Betriebsversuchen bekräftigt werden. 3. Falls man mit Pflügen gleicher Arbeitsbreite, aber mit höheren Geschwindigkeiten zu pflügen gedenkt, sind Schlepper mit höherer Motorenleistung und vermehrter Gangzahl notwendig. Darauf haben auch schon sowjetische Versuche hingewiesen. 4. Nach unseren Messungen kann mit den vorhandenen Pflügen eine befriedigende Arbeit bis zu einer Geschwindigkeit ungefähr von 6,5 km/h durchgeführt werden, ohne daß dabei die Geometrie der Arbeitsorgane des Pfluges geändert werden müßte. 5. Das Pflügen mit Geschwindigkeiten über 6,5 km/h kann mit den vorhandenen Pflügen nur bei allergünstigsten Boden- und Feuchtigkeitsverhältnissen durchgeführt werden. Es scheint erforderlich zu sein, systematische Untersuchungen im Interesse der Konstruktion von Pflügen zu beginnen, die geeignet für Pflug-

58

L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit

geschwindigkeiten über 6,5 km/h wären. Zu diesem Zwecke muß zunächst bestimmt werden, wie die geometrischen Kennzeichen der Arbeitsteile des Pfluges in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit geändert werden sollen [40]. Wie wollen unsere Versuche auch in dieser Richtung weiterführen. 6. In Abhängigkeit von der Pfluggeschwindigkeit verändern sich die strukturellen Eigenschaften des Bodens. Bei einer Geschwindigkeit von 6,5 km/h konnte keine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften des Bodens beobachtet werden, im Vergleich zu der bei ungefähr 4 km/h liegenden Pfluggeschwindigkeit. Mit der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit nimmt die Krümelung und das Porenvolumen des Bodens zu. Der Anteil der Bodenfraktionen kleiner Durchmesser nimmt auch zu, diese Zunahme ist aber bis zu ungefähr 7 km/h Geschwindigkeit unbedeutend (unter den Verhältnissen der durchgeführten Versuche). Gleichzeitig nimmt mit der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit der Anteil der Bodenteilchen günstigster Größe zu, dagegen nimmt die Zahl der Schollen über 20 mm Größe ab. 7. Mit der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit nimmt die Welligkeit der Furchen ab, das Zurseiteschieben des Furchenbalkens nimmt dagegen zu. In dieser Hinsicht müssen noch Untersuchungen durchgeführt werden, um die geometrischen Eigenschaften der Arbeitsflächen des Pfluges eingehend kennenzulernen. 8. Der Begriff des spezifischen Pflugwiderstandes kann nur bei den üblichen Pfluggeschwindigkeiten gebraucht werden. Wird das Pflügen mit gesteigerter Geschwindigkeit allgemein angewandt, müssen zur Bestimmung des Schwierigkeitsgrades der Arbeit neue Umrechnungsformeln benutzt werden. 9. Die Anbauversuche mit Sommer- und Wintergerste gaben keine eindeutige Antwort, in welchem Maße die Erhöhung der Pfluggeschwindigkeit den Ernteertrag beeinflußt. Dazu war die Anzahl der angestellten Versuche noch zu gering, dazu müssen noch mehrjährige Versuche unter verschiedenen klimatischen Bedingungen und Bodenverhältnissen angelegt oder wiederholt werden. Es konnte aber schon jetzt festgestellt werden, daß a) beim ersten Versuch bis zu einer Pfluggeschwindigkeit von etwa 6 km/h die Ährenkornzahl und mittlere Strohlänge mit der Geschwindigkeitssteigerung zunahm, dagegen die Bestanddichte und das Tausendkorngewicht mit der Geschwindigkeitssteigerung abnahmen, wogegen beim zweiten Versuch diese Tendenz nicht eindeutig zu beobachten war. Also ist anzunehmen, daß obige Kenngrößen von der Pfluggeschwindigkeit nicht direkt abhängen. b) Die Geschwindigkeitssteigerung des Pflügens wirkte sich auf den Ernteertrag aus. Bis zu einer Pfluggeschwindigkeit von etwa 6—8 km/h erhöhte sich der Ertrag, darüber sank er mit steigender Pfluggeschwindigkeit, doch bedeutete dieses Sinken noch immer einen höheren Ertrag als bei normalen Pflügen. Bei den exakteren Versuchen des Jahres 1959/60 stellten wir fest, daß der Ertrag der Wintergerste auf den Parzellen, die mit einer Geschwindigkeit von 6 km/h gepflügt wurden, um 56%, jener, die mit 8 km/h gepflügt wurden, ebenfalls um 56% und

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der, die mit 10 km/h gepflügt wurden, um 32% größer war als der Ertrag jener Parzellen, die mit 4 km/h Geschwindigkeit gepflügt wurden. 10. Der positive oder negative Einfluß der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit auf die charakteristischen Eigenschaften des Bodens und auf den Ertrag kann auf Grund von Laboruntersuchungen und einmaligen Anbauversuchen nicht endgültig und gesichert bewertet werden. Dazu müssen mehrjährige Betriebsuntersuchungen geführt werden, wobei benachbarte Parzellen von gleichem Boden, zu gleicher Zeit, mit verschiedenen Geschwindigkeiten gepflügt und auf diesen Parzellen die gleichen Pflanzen angebaut werden. 1 1 . Zusammenfassung Mit der Möglichkeit der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit befaßten sich bisher nur wenige Forscher. Bemerkenswerte Untersuchungen führten in den zwanziger Jahren FANTONI und POLLITZ, am Ende der dreißigerjahre sowjetische Forscher, schließlich in den letzten Jahren sowjetische, deutsche, tschechoslowakische und italienische Forscher. In Ungarn wurden bisher nur die obenbeschriebenen Versuche mit Schnellpflügen unternommen. Unsere Untersuchungen haben wir in drei Etappen durchgeführt. Zuerst wurden Zugkraftmessungen, dann bodenkundliche Untersuchungen, und schließlich Anbauversuche durchgeführt. Bei den Versuchen haben wir schon vorhandene Schlepper und Pflüge benutzt. Das Ziel unserer Untersuchungen war die Feststellung, bis zu welchen Geschwindigkeitsgrenzen unsere üblichen Pflüge gebraucht werden können, ohne daß dadurch die physikalischen Eigenschaften des Bodens leiden. Gleichzeitig wollten wir auch feststellen, wieweit unsere schon vorhandenen Schlepper den aus der gesteigerten Pfluggeschwindigkeit entstandene Zugleistungsforderungen gerecht werden können. Schließlich haben wir Anbauversuche eingeleitet. Pe3iOMe Jlmub HeMHorae HayHHbie paßoTHiiKH 3aHHMaioTCH BonpocaMH noBBimeHHH CKopoem BcnauiKH. 3acjiy>KHBaiomHe BHHMaHHH Hccjie«OBaHHH npoBeneHM b HBajmaTBix r o « a x Harnero BeKa AHTOHH h nOJIJIHTIJeM, b K O H q e TpmmaTHX roHOB cob6tckhmh y n e H H H M H , h HaKOHeq b nocJienHee BpeMH cobctckhmh, HeMeilKHMH, qeXOCJIOBaUKHMH H HTaUbHHCJIHMH HayHHbIMH paGOTHHKaMH. B BeHrpHH np0M3B0HHjiHCb BbimeHa3BaHHbie oraiTbi co ckopocthhmh miyraMH. Mbi npoBOHHJiH HaniH HccnenoBannH b Tpex 3 T a n a x . B nepByio oqepeßb mm 5H3MepHJiH THroBoe ycHJine, 3aTeM ripoBOHHJiH noiBOBeaiecKHe HccjienoBaHHH h HaKOHeq 3ajio>KHJiH ontiTbi no B03nejibiBaHHi0. B onbiTax mbi Hcn0Jib30BaiiH HMeiomencH TpaKTopbi h n j i y r n . Harnn HccnenoBaHHH 3aHaJiHCb qejibio ycTaHOBHTb h o Kannx npe^ejibHbix CKOpOCTeii MOiKHO HOBeCTH HaillH OÖUlHbie njiyrH, He npHHHHHH Bpena $H3HieCKHM CBOHCTBaM HaniHX nOHB. OAHOBpeMeHHO Mbi XOTejIH BbIHCHHTb nOCKOJIbKy HMeiOmnecn y Hac TpaKTopbi cooTBeTCTByroT Tpe6oBaHHHM TaroBoro ycnjiHH, BHTeKaiomHM H3 nOBHUieHHOH CKOpOCTH BCnaillKH. B IIOCJieAHIOIO OHepeHb MBI HaiajIH npOBOHHTb OnblTBI no B03nejIbIBaHHK).

60

L E H O C Z K Y , Auswirkung der Steigerung der Pfluggeschwindigkeit Summary

B y n o w only a f e w researchers dealt with the possibility to increase the speed of ploughing. Remarkable overhauls had been made by F A N T O N I and P Ö L I T Z during the Twenties, at the end of the Thirties by Soviet researchers, lastly during the last years by Soviet, German, Czech and Italian researchers. In Hungary only the above-described tests with speed-ploughs had been made. W e made our tests in j stages. Firstly w e made measurements of the tensile power, secondly examinations of the soil, finally cultivation tests. F o r these tests w e used tractors and ploughs which had already been present. T h e purpose of our investigations was the statement up to which speed our usual ploughs can be used without doing harm to the physical qualities of the soil. A t the same time w e wanted to state h o w far our present tractors can w o r k with this increases speed of ploughing. Finally we began cultivation tests.

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Archiv für Landtechnik, 3. Band, Heft 1, 1962

61

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P A B I S , T r o c k n u n g s g a s m e n g e bei der T r o c k n u n g v o n M a i s k o l b e n

Aus dem Institut für Mechanisierung und Elektrifizierung der Landwirtschaft» Warszawa, Direktor: Prof. Dr.-Ing. Kanafojstci

ST. PABIS

Der Einfluß der Trocknungsgasmenge bei der Trocknung von Maiskolben i. E i n g r e n z u n g der U n t e r s u c h u n g Im Institut für Mechanisierung und Elektrifizierung der Landwirtschaft, Warszawa, werden Untersuchungen durchgeführt, um die funktionale Abhängigkeit zwischen verschiedenen Faktoren zu bestimmen, die den Verlauf und die Qualität des Trocknungsprozesses beeinflussen. Die vorliegende Arbeit enthält Teilergebnisse von Untersuchungen der Trocknung von Maiskolben für Saatzwecke in unbewegter Schicht, die auf einem Sieb ruht und von unten nach oben mit einem Verbrennungsgasstrom (Mischung aus Luft und Abgasen) durchblasen wird. Die Gesamtbearbeitung dieses Problems kann in drei Teile gegliedert werden: a) Untersuchung des Trocknungsprozesses von Maiskolben, die auf einem Sieb in einer aus einzelnen Kolben zusammengesetzten Schicht ruhen; b) Untersuchung des Trocknungsprozesses von Maiskolben in Schichten beliebiger Dicke; c) Beurteilung der Ergebnisse vom Standpunkt des biologischen Wertes der getrockneten Saat. Der Gegenstand dieses Aufsatzes ist der erste Teil des Problems. 2. V e r l a u f des T r o c k n u n g s p r o z e s s e s v o n M a i s k o l b e n auf einem Sieb in e i n f a c h e r Schicht 2.1 Versuchsbeschreibung und Auswertungsmethoden Die Untersuchungen wurden in einer Labor-Trockenanlage durchgeführt (Abb. i). Sie bestand aus einem Ofen, einer Beruhigungskammer, in der gleichzeitig das Mischen der Frischluft mit den Verbrennungsgasen erfolgte, einer Verteilungskammer und 5 Trockenkammern. Das in die Kammern geleitete Gas wurde gemessen. In jede Kammer sind soviel Maiskolben eingebracht worden, daß die Belastung der Siebe mit Trockensubstanz 106 kg/m2 betrug. Die durch die KammernhindurchgeleitetenTrocknungsgasehatten jeweils andere DurchflußmengenG: (Tab. i). Vor Beginn der Trocknung wurde der mittlere Wassergehalt der Maiskolben in einem elektrischen Trockenschrank bestimmt, der Endwassergehalt der Kolben ist dagegen in jeder Kammer aus dem Wasserverlust während der Trocknung errechnet worden. Dieser Endwassergehalt hat jedoch nur für Kontrollzwecke eine Bedeutung.

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Tabelle 1 Durchflußmenge G und mittlere Temperatur des Gases sowie psychrometrische Differenz in der jeweiligen Trockenkammer = unter den Sieben gemessene mittlere Temperatur des Trocknungsgases, & tr — &f = mittlere psychrometrische Differenz zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit (&tT Temperatur des trockenen, •frf Temperatur des feuchten Thermometers) Bezeichnung

Zeichen

Einheit

Kammer 1

2

3

4

5

0,076

0,113

o,i53

0,220

0,330

Durchflußmenge des Trocknungsgases

G

kg/m2 s

mittlere Gastemperatur

A

°C

39.5

4°>7

41,6

41,8

42,1

&tr —

grd

22,2

23,1

23,6

23>7

23,8

mittlere psychrometrische Differenz

Maiskolben

Vol Hygrograf 3r0 Thermograf Sieb

untersuchte Sch rä g rohrmanometer\l'0n[ b|ln~ Thermometer Trocknungsgas 'Blende Abb. 1. Aufbau einer Versuchs-Trockensäule Um die Trocknungskurven der unmittelbar auf dem Sieb in einfacher Schicht liegenden Maiskolben festzustellen, wurden besonders gekennzeichnete Maiskolben in Abständen von einigen Stunden gewogen und der jeweilige Wasserentzug festgestellt. Der mittlere Wassergehalt X, bezogen auf die Trockensubstanz der gekennzeichneten Maiskolben, in Abhängigkeit von der Trocknungszeit t und den verschiedenen Durchflußmengen der Trocknungsgase Xk und Xt < Xk, ist die Trocknungszeit nach Gl. (8) zu finden: h, k, 2

0.0195

o.575

(0,815 — 0,640) + 0,575 • 2,3 log-

0,200 — 0,065

A,J6,2 = 51.6 h . Der bei der Berechnung der Trocknungszeit gegenüber der durch die Versuche bestimmten Zeit aufgetretene Fehler beträgt in diesem Fall nur 5i»6 — 5 1 = 1,2% n/ . 0s = 100 — 51 Außerdem kann man die momentane Trocknungsgeschwindigkeit für einen beliebigen Wassergehalt in den Maiskolben sowie die mittlere Trocknungsgeschwindigkeit z. B. für den gesamten Trocknungsprozeß errechnen: 3.2.5 Die augenblickliche Trocknungsgeschwindigkeit für z.B. X = 0,4 kg/kg errechnet man aus der Gl. (4): =

0,0195 (0,400 — 0,065)

o.575

=

0)QI

,

„

,

kg/kgh .

3.2.6 Die mittlere Geschwindigkeit für den gesamten Trocknungsprozeß wird rechnet aus Gl. (9): g

Xi—X*

m

= - j — - = i, k, 2

o',8i5 — 0,200

„ • 51.0

i n i

= 0,0120 kg/kgh.

/ \

(9)

4. N o c h o f f e n e U n t e r s u c h u n g e n Die Leistung einer Trockenanlage für Maiskolben hängt ab von der Durchflußmenge des Trocknungsgases, von der psychrometrischen Differenz des Gases — also hauptsächlich von der Gastemperatur unter dem Sieb —, von der Belastung der Siebe durch die Maiskolben, d. h. von der Maiskolbenmenge je Flächeneinheit des Siebes, sowie von der Anfangs- und Endfeuchtigkeit der Maiskolben. Die aufgeführten Gleichungen gestatten eine Beurteilung der Zusammenhänge, die zwischen den Trocknungskosten und der Leistung der Trockenanlage in Abhängigkeit von der Gastemperatur, seiner Durchflußmenge sowie der Anfangs- und Endfeuchtigkeit der Maiskolben auftreten. Eine derartige Analyse ergibt sehr interessante Ergebnisse, jedoch zur umfassenden Analysierung dieses Problems ist es unerläßlich, die angegebene Berechnungsmethode auf die Trocknung von Maiskolben in Schichten beliebiger Dicke auszudehnen. Die Schichtdicke (Siebbelastung) hat nämlich einen entscheidenden Einfluß auf die Bestimmung der optimalen Trocknungsbedingungen. Dies betrifft den zweiten Teil des im Institut bearbeiteten Problems der Maiskolbentrocknung.

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Dieser Untersuchungskomplex ist noch nicht zum Abschluß gelangt, so daß er lediglich als Diskussionsgegenstand und nicht für eine Publikation dienen kann. Es wird der Hoffnung Ausdruck gegeben, daß die Untersuchungen die angenommene These über die Maiskolbentrocknung in Schichten beliebiger Dicke in naher Zukunft hinreichend bestätigen werden, so daß daraufhin das Gesamtproblem ausgearbeitet werden kann. 5. Z u s a m m e n f a s s u n g Es werden Aufbau und Ergebnisse von Versuchen zur Ermittlung des Trocknungsverlaufs von Maiskolben in Einzelschicht wiedergegeben. Die Trocknungsgastemperitur war konstant, verändert wurde die Gasmenge. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Trocknung der Maiskolben in einem ersten und einem zweiten Trocknungsabschnitt verläuft, die durch einen ausgeprägten Knickpunkt in der Kurve voneinander getrennt sind. Die Form des Trocknungsverlaufes läßt eine analytische Behandlung des Trocknungsvorgangs von Maiskolben zu. Pe3ioMe

H3JioateHH cTpyKTypa h pe3yjibTaTH ontiTOB hjih bbihchöhuh npoiiecca cyniKH no^aTKOB Kynypy3Bi, pacnojipHteHHtix oahhm cJioeM. TeMnepaTypa ra3a, hcnoJib3yeMoro hjih cyniKH, 6i>ijia iioctohhhoh, a kojimhcctbo ra3a BaptHpoBajioci». B pe3yjibTaTe 0Ka3aji0ci>, hto cyniKa noiaTKOB npoxoRUT nepBHü h BTopoö 3Tan, pa3rpaHHMeHHtie «pyr ot npyra hbho BbipaweHHoft toikoü craßa kphboä. OopMa xoaa kphboh cyniKH ßonycKaeT aHajiHTimecKyio oßpaöoTKy npoijecca cyniKH noiaTKOB KyKypy3Li. Summary Construction and results of tests for the discovery of the course of drying of corn-sobs in single layers have been demonstrated. The temperature of the dryinggas has been constant, the quantity of gas had been changed. The results was that the drying of corn-cobs goes in a first and a second phase which are separated on the curve by a marked point. The form of the course of drying allows an analytical treatment of the drying process of the corn-cobs. Berichtigung zu Abb. 3 Die Tfocknungsgasmengen Gl bis Gs sind in umgekehrter Reihenfolge an die Bezugslinien zu setzen.

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Das Wasser im Boden Übersetzung aus dem Russischen Neu bearbeitete Ausgabe in deutscher Sprache herausgegeben von MAX TRfiNEL 1959. XVIII, 464 Seiten — 108 Abbildungen — 143 Tabellen — gr. 8° Ganzleinen DM 56,—

Das Wasser, das in mannigfachen Formen im Boden vorkommt, ist sowohl f ü r die Bodenbildung als auch f ü r die pflanzliche und tierische Produktion in Land- und Forstwirtschaft von entscheidender Bedeutung. Ferner ist die Wasserführung des Bodens f ü r den Bau von Straßen und bei allen Untersuchungen, die Wasserbauten betreffen, u m die N a t u r umzugestalten (Talsperren, Bewässerungskanäle, angestaute Flüsse, Flußablenkungen) von Interesse und sorgfältig durchzuführen, u m technische und wirtschaftliche Rückschläge zu vermeiden. Der Verfasser h a t sich deshalb die Aufgabe gestellt, die Eigenschaften der verschiedenen Wasserformen im Boden — wie z. B. Hygroskopisches Wasser, Kapillarwasser, Siclcerwasser, Grundwasser—ursächlich aus allgemein gültigen physikalischen Gesetzen abzuleiten und in mathematischen Formeln quantitativ zu erfassen. Ein weiteres pflanzenphysiologisches Kapitel beschäftigt sich m i t der Wechselwirkung zwischen dem Bodenwasser und dem Wasserbedarf der verschiedenen Kulturpflanzen und schildert die Nutzanwendung f ü r die landwirtschaftliche Produktion in klimatisch verschiedenen Gebieten. Diese vielseitig interessanten Fragen werden an Hand eines sehr umfangreichen — nahezu lückenlosen — wissenschaftlichen Materials, das hierüber in der sowjetischen und internationalen Literatur vorliegt, behandelt. Die Monographie ist keine wörtliche Übersetzimg, sondern eine gekürzte, neu bearbeitete Auflage in deutscher Sprache, die von Prof. D r . M. T r l n e l in enger Zusammenarbeit mit dem Autor herausgegeben wurde.

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