Bewertung von Streubildern

Einleitung

Optimale Arbeitsweise eines Zentrifugalstreuers Ein Zentrifugalstreuer arbeitet optimal, wenn ein Streubild mit folgenden Merkmalen erzeugt wird hohe Verteilgenauigkeit bzgl. der Querverteilung (Gleichmäßigkeit) hohe Stabilität gegenüber von Fremdeinflüssen (Unempfindlichkeit)

Verteilgenauigkeit

Berechnung der Verteilgenauigkeit Lineare bzw. mittlere Abweichung L = 100 x ⋅ x i − x n mit i = 1 bis n mit dem arithmetischen Mittelwert x = xi n Variationskoeffizient VK = 100 x ( x i − x )² n −1 Ebenfalls mit dem arithmetischen Mittelwert x

Berechnung des Variationskoeffizienten VK = 100 x ( x i − x )² n −1 Variationskoeffizient x = xi n mittlere Abweichung x = Düngermenge je Messfläche n = Anzahl der Messflächen i = lfd. Nr. der Messfläche Beurteilungsmaßstab für die Streuqualität 1,0 % bis 5,0 % sehr gut 5,1 % bis 10,0 % gut 10,1% bis 15,0 % befriedigend 15,1 % bis 20,0% ausreichend

Vergleichende Betrachtungen an Beispielen

Beurteilung von unterschiedlichen Verteilgenauigkeit VK = 6,1 % L = 15,6 % VK = 21,5 % Arbeits breite

Lagergetreide infolge falscher Einstellwerte

Stabilität

Allgemeine Gleichung für die Stabilität Es gelten die allgemein gültigen Aussagen: Ein Streubild verhält sich stabil, wenn es folgende Eigenschaften hat: Das Streubild bei Hin- und Herfahrt eine möglichst große Überlappungszone aufweist. Der Funktionsverlauf der VK-Werkte der untersuchten Arbeitsbreite flach verläuft. Für die mathematische Formulierung der Stabilität müssen zwei Funktionsanteile definiert werden: St = f(w95) ∙ f (VK) f(w95) = Funktionsanteil, der sie Überlappungszone berücksichtigt f (VK) = Funktionsanteil, der den Verlauf de VK – Kurve berücksichtigt.

Festlegung von Eckwerten

Festlegung von Eckwerten Das für die Bewertung der Verteilgenauigkeit bekannte Schema wird als Maßstab für die berechnete Stabilität angesetzt. St = VK = 1,0% bis 5,0 % sehr gut St = VK = 5,1% bis 10,0 % gut St = VK = 10,1% bis 15,0 % befriedigend St = VK = 15,1% bis 20,0 % ausreichend   2. Verläuft die VK-Kurve im Bereich der gewählten Arbeitsbreite horizontal – z.B. angenähert im Messprotokoll 1 für b = 30 m, dann kann man davon ausgehen, dass eine hohe Stabilität vorliegt. Der Stabilitätswert soll in diesem Fall St = 5 % (sehr gut) betragen. 3. Der Verlauf der VK-Kurve für die Arbeitsbreite b = 36 m im Messprotoll 2 bietet in der Praxis noch brauchbare Betriebsverhältnisse. Der Stabilitätswert soll in diesem Fall im Bereich von St = 15 % bis 20 % (ausreichend) liegen.

Streubild 1 für Eckwert 2

Streubild 2 für Eckwert 3 Variationskoeffizient VK (4,3%)

Einfluss der Überlappung

Funktionsteil „Überlappungszone“ f ( w 95 ) = 2 b w 95 w 95 ist die spezifische Wurfweite des Streuwerks, die 95% des geworfenen Düngers umschließt. f(w95)

Verlauf der VK-Kurve

VK-Kurve von Streubild 1 und stark vereinfacht dargestellter Kurvenverlauf f(w95) = 1,0 4

VK-Kurve von Streubild 2 und stark vereinfacht dargestellter Kurvenverlauf f(w95) = 1,5

Funktionsanteil „Verlauf der VK-Kurve“ f (VK) = (L 1 2 + L 2 2 + L 3 2 + L 4 2 + L 5 2 ) + ( R 1 2 + R 2 2 + R 3 2 + R 4 2 + R 5 2 ) m definierte Gleichung für den Funktionsteil „Verlauf der VK-Kurve“ Die Eckwerte 1 und 3 bestimmen den Bezugswert b | 4%. Dieser wurde iterativ ermittelt und beeinflusst die dargestellte Stabilität. Mit dem Eckwert 2 lässt sich der Wert für m bestimmen. St = f(w95) ∙ f (VK) 5 = 1,0 ∙ 5 ⋅ 3 2 + 5 ⋅ 3 2 m = 45 + 45 m   m = 6,4

VK-Kurve von Streubild 2 und stark vereinfacht dargestellter Kurvenverlauf Nutramon ® 27%N gran. OCI agro (431868,83004681

Streubilder 4 und 5 mit unterschiedlichen Überlappungszonen

Berechnung der Stabilität

Berechnung der Stabilität und Bewertungskriterien St = 2 b w 95 (L 1 2 + L 2 2 + L 3 2 + L 4 2 + L 5 2 ) + ( R 1 2 + R 2 2 + R 3 2 + R 4 2 + R 5 2 ) 6,4 St : Stabilität b : Arbeitsbreite w 95 : spezifische Wurfweite Li; Ri : Abweichungen links und rechts vom Bezugspunkt Beurteilungsmaßstab für die Stabilität St = VK = 1,0% bis 5,0 % sehr gut St = VK = 5,1% bis 10,0 % gut St = VK = 10,1% bis 15,0 % befriedigend St = VK = 15,1% bis 20,0 % ausreichend

VK-Kurve und St-Kurve für Streubild 1 Für die Arbeitsbreite b = 36m beträgt der Variationskoeffizient VK = 5,0 % (sehr gut) die Stabilität St = 6,0 % (gut)

VK-Kurve und St-Kurve für Streubild 2 Für die Arbeitsbreite b = 36m beträgt der Variationskoeffizient VK = 6,0 % (gut) die Stabilität St = 17,0 % (ausreichend)

VK-Kurve und St-Kurve

Zusammenfassung Neben der Qualität der Querverteilung (VK-Wert) ist die Stabilität (St-Wert) ein zusätzliches Kriterium zur Bewertung von Streubildern. Die Berechnung des VK-Wertes ist ein bekanntes Verfahren, das sich in der Praxis bewährt hat. Für die Berechnung der Stabilität gibt es bislang kein Verfahren. In dieser Ausarbeitung ist eine neuartige Berechnungsmethode vorgeschlagen worden. Es lehnt sich an das Berechnungsverfahren des VK-Werts an.