Удосконалення технологічного процесу сівби сошником, що утворює хвилясту борозенку

кандидата технічних наук

Харків - 1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківському державному технічному університеті сільського господарства.

Науковий керівник - кандидат технічних наук, доцент Манчинський Юрій Олексійович, Харківський державний технічний університет сільського господарства, доцент кафедри сільськогосподарських машин.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Сичов Іван Петрович, Харківський державний технічний університет сільського господарства, професор кафедри технічної експлуатації машин та обладнання.

Кандидат технічних наук, доцент Пащенко Володимир Филимонович, завідувач кафедрою механізації сільського господарства, Харківський державний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва.

Провідна установа

ВАТ “Український науково-дослідний інститут сільськогосподарського машинобудування міністерства промислової політики України” (м. Харків).

Захист відбудеться “27” січня 2000 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К64.832.01 по присудженню наукового ступеня кандидата технічних наук в Харківському державному технічному університеті сільського господарства за адресою 310002, м. Харків вул. Артема, 44.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці ХДТУСГ.

Автореферат розісланий “27” грудня 1999 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор технічних наук, професор Савченко П.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми..Сівба є одним з основних технологічних операцій при вирощуванні сільськогосподарських культур. Головне завдання при сівбі полягає в оптимальному розміщенні у грунті насіння з метою створення найкращих умов для росту та розвитку рослин і отримання в кінцевому результаті максимального врожаю. В Харківському державному технічному університеті сільського господарства розроблена сівалка, сошники якої утворюють хвилясту борозенку. За рахунок цього має місце поліпшення рівномірності розподілення насіння по полю і створюються умови для зменшення ерозії грунтів. Розробка цього сошника і оптимізація параметрів його технологічного процесу складає предмет дисертації.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконувалася в рамках держбюджетної тематики науково-дослідної роботи кафедри сільськогосподарських машин ХДТУСГ, починаючи з 1976 р. Тематика була складовою частиною координаційних планів науково-дослідних робіт в галузі сільського господарства; головні організації - ІМЕСГ УААН.

Мета і задачі дослідження. Підвищення ефективності сівби за рахунок утворення хвилястої борозенки. З цією метою були поставлені такі задачі:

1. Розробка математичної моделі утворення хвилястої борозенки з визначенням геометричних характеристик її профілю, траекторії і можливості обертання дисків від сил зчеплення їх з грунтом.

2. Проведення лабораторних досліджень з метою визначення порівняльних характеристик борозенки розробленим і серійним сошниками.

3. Виконання польових випробувань з метою перевірки ефективності розробленого сошника.

Наукова новизна одержаних результатів. Розроблена математична модель руху сошника в грунті з визначенням геометричних і силових характеристик процеса роботи сошника. Визначені оптимальні параметри сошника і утвореної борозенки за допомогою теоретичних і експериментальних досліджень.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблений сошник дозволяє забезпечити протиерозійну сівбу за рахунок утворення хвилястої борозенки. Результати роботи прийняті до використання Кіровоградським відкритим акціонерним товариством "Червона зірка" при проектуванні сошників сівалок. Сівалка обладнана експериментальними сошниками випробувалася в господарствах Харківської області. При цьому відзначене збільшення врожайності на (6-8)% за рахунок поліпшення рівномірності розподілу насіння по ширині борозенки. При використанні сівалки, обладнаної розробленими сошниками, можливо також одержання економічного ефекту за рахунок протиерозійного характеру сівби і заміни перехресної сівби, при якому необхідно рухатися у повздовжньому та поперечному напрямках.

Особистий внесок здобувача. Полягає в участі у постановці задач досліджень; складанні розрахункових залежностей, алгоритма і програми розрахунків, їх виконанні; проведенні лабораторних досліджень та польових випробувань, обробці результатів та їх аналізі. У публікаціях, виконаних у співавторстві, особистий внесок автора становить 60-70%.

Апробація результатів дисертації. Основні матеріали роботи доповідалися на всесоюзних конференціях у Мінську (1978 р.), Ленінграді (1983, 1988 р.р.), Кіровоградському інституті сільськогосподарського машинобудування (1997 р.), а також на щорічних наукових конференціях в ХДТУСГ (ХІМЕСГ), починаючи з 1977 року.

Публікації. По темі дисертації надруковано 5 статей, одержано 3 авторських свідоцтва на винаходи.

Обсяг та структура роботи. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку літератури та додатків. Загальний обсяг дисертації 226 сторінок, з них основна частина викладена на 152 сторінках, містить 43 рисунки, 4 таблиці, 74 сторінки додатків. Список використаних літературних джерел включає 71 найменування.

Розділ 1. Стан питання та задачі дослідження

Питанню дослідження дискових сошників присвячені роботи таких авторів: В.П. Горячкін, П.М. Василенко, О.М. Карпенко, В.М. Сабліков, О.М. Семенов, А.С. Арзумян, С.М. Волков, М.Ф. Гаврилов, С.М. Донець, В.Ю. Комаристов, М.І. Любушко, І.В. Морозов, Ю.І. Трофимченко та інші. Питаннями конструкції і розробкою сошників займалися науково-дослідні та навчальні інститути: УкрНДІСГОМ, Кіровоградський інститут с.г. машинобудування, Харківський державний технічний університет сільського господарства та інші.

В результаті аналізу цих робіт та проведення патентних досліджень була розроблена конструкція сошника, яка дозволяє утворювати хвилясту борозенку. Сошник для утворення хвилястої борозенки рис.1 складається з двох дисків 1, вісь симетрії 8, яких на відміну від серійного сошника, має ненульовий кут з віссю обертання, яка в свою чергу нахилена на кут до поперечно-вертикальної площини, яка є перпендикулярною до напрямку руху машини. Під час роботи, для утворення хвилястої борозенки диски повинні синхронно обертатися від зчеплення з грунтом. З цією метою на втулках дисків закріплені конічні шестерні 4. У розробленій конструкції сошника спрямовувач насіння виконаний так, що він хитається на осі 9 від дії зусилля дисків, які по черзі тиснуть на спрямовувач. Хитання спрямовувача створює умови для збільшення ширини розміщення насіння у борозенці, що позитивно впливає на рівномірність розміщення рослин.

При обгрунтовуванні параметрів дискового сошника для утворення хвилястої борозенки є потреба у розв'язанні специфічних питань з метою забезпечення задоволення низки критеріїв. З метою забезпечення протиерозійного ефекту сошник повинен утворювати хвилясту борозенку таким чином, щоб не було продування рядків, це можливо при відсутності зазору між точками траекторії розміщення рослин. При цьому ширина смуги розміщення насіння повинна бути такою, щоб її межі не заходили за лінії траекторій крайніх точок ширини утворюваної борозенки, інакше можливе розкидання насіння сусідніми сошниками. Параметри борозенки залежать від кутів нахилу осі обертання дисків , координат точок розміщення дисків на осях їх обертання, ексцентриситету осей симетрії і обертання дисків , їх діаметрів , вигляду поверхні дисків (плоска або сферична з різними радіусами кривизни). В процесі виконання досліджень нами було виявлено, що має місце нерівномірність глибини борозенки сошника. Таким чином між вимогами збільшення траекторії борозенки і зменшенням нерівномірності її глибини має місце суперечність, яку можливо розв'язати, застосувавши компромісний підхід до визначення параметрів сошника. Розв'язання задачі визначення геометричних характеристик борозенки можливе за допомогою відповідної математичної моделі. За допомогою її визначилися також характеристики силової взаємодії дисків з грунтом в залежності від буксування сошників, сил тертя та сил опору просування сошників у масиві грунту.

В процесі роботи насіння падає зі спрямовувача в борозенку, відбивається від її дна, ударяється з поверхнею дисків, що в кінцевому підсумку визначає положення насіння в борозенці. Таким чином формуються характеристики діапазону розподілу насіння по ширині борозенки і по глибині. Складання математичної моделі цього процесу є дуже складною задачею. Тому визначення зазначених характеристик в дисертації віднесене до задач експериментальних досліджень. Під час виконання досліджень вивчався вплив швидкості руху сівалки на суттєві характеристики сошника шляхом порівняння показників роботи розробленого та серійного сошників.

Виконання комплексу цих робіт в польових умовах є складним, тому зазначені роботи виконувалися в грунтовому каналі. Остаточна перевірка ефективності роботи сошників здійснювалася в польових умовах, при яких вимірювалися характеристики траекторії, глибини та ширини смуги розміщення насіння після проходу сівалки.

З врахуванням зазначеного задачі дослідження сформульовані наступним чином:

1. Складання математичної моделі визначення геометричних характеристик борозенки та взаємодії дисків сошника з грунтом.

2. Використання розробленої моделі для визначення параметрів сошника з тим, щоб забезпечити задану величину амплітуди траекторії борозенки при мінімально можливій нерівномірності глибини по довжині рядка і нерівномірності дна профиля борозенки в площині поперечного перерізу. При цьому повинно бути забезпечена умова вільного обертання дисків від сил їх взаємодії з грунтом.

3. Виконати лабораторні дослідження з метою визначення параметрів утвореної борозенки, діапазону розміщення насіння по ширині і глибині для розробленого сошника в порівнянні з серійним сошником.

4. Виконати вимірювання характеристик розміщення рослин в польових умовах і перевірити ефективність роботи сівалки, яка обладнана розробленими сошниками.

Розділ 2. Теоретичні дослідження

За допомогою розробленої математичної моделі визначалися такі геометричні характеристики: - амплітуда траєкторії борозенки; - нерівномірність глибини ходу нижніх точок дисків; - мінімальна відстань між дисками; - висота розміщення мінімального зазору між дисками; - зазор між точками перехрещення контурів дисків з рівнем грунту. Координати перехрещення контурів дисків на рівні грунту та найнижчих точок лівого та правого дисків Відстань між точками визначає ширину борозенки, координати точок визначають траекторію борозенки. У цих-же точках вважаються прикладені сили зчеплення дисків з грунтом, тобто ці точки є точками приведення сил взаємодії дисків з грунтом. Для забезпечення умови провертання дисків від дії сил зчеплення з грунтом повинна бути виконана умова , де - момент, який утворюється від сил зчеплення; - момент сил опору провертанню дисків, який визначається силами тертя у підшипниках та у конічній передачі. Знаходження геометричних характеристик здійснювалося за допомогою послідовного визначення точок контурів дисків. Для розв'язання цієї задачі використовувалося багатократне перетворювання просторових систем координат.

Кут повороту дисків, який відповідає переміщенню машини, визначається швидкістю , яку має точка приведення з врахуванням буксування

(1)

де - швидкість сівалки;

- кут між повздовжньо-вертикальною площиною та слідом від перерізу горизонтальної площини площиною найбільшого нахилу дисків.

При визначенні силової взаємодії у точці приведення може мати місце як відсутність, так і наявність ковзання диска відносно грунту. При відсутності ковзання в точці приведення маємо

(2)

де - реакція в точці приведення; - модуль сили, що діє в площині дотичній до поверхні диска в точці приведення;

- коефіцієнт тертя спокою грунту відносно диска.

Реакція є проекцією сили опору на напрям нормалі до площини, дотичної до точки приведення

(3)

де - проекція сили опору на вісь системи координат осі якої знаходяться у дотичній площині.

Модуль сили визначався за формулою

(4)

де - площа частини поверхні, яка занурена в грунт в проекції на площину, що є перпендикулярною до напрямку руху машини;

- коефіцієнт питомого опору грунту.

При відсутності ковзання сила, що діє на диск у дотичній площині дорівнює

(5)

де - проекції сили опору на осі системи

Для визначення проекцій сили опору на осі системи координат здійснювалося послідовне перетворення координат системи , у якій є заданою проекція сили опору на вісь (напрям руху машини), у систему . При наявності ковзання модуль сили, що діє на диск у дотичній площині, дорівнює модулю сили тертя; напрям цієї сили відповідає напряму проекції сили опору грунту на дотичну площину:

(6)

(7)

(8)

 - коефіцієнт тертя руху грунту відносно диска.

Для визначення моменту, який провертає диск, треба знати силу та момент, що діють на підшипник; вони визначалися за допомогою таких формул

(9)

(10)

де - сила тяжіння диска;

- відповідно радіус-вектори точки приведення та центра мас диска в системі координат з початком у точці перехрещення осі обертання диска і опорної площини підшипника диска.

При призначенні вихідних даних для обчислень як опорні були прийняті параметри існуючих дискових сошників сімейства зернової сівалки СЗ-3,6. Вони забезпечують необхідний діапазон глибини борозенки та її ширини, а також задовільні умови для провертання дисків. Диск цих сошників є плоским, його діаметр становить 150, або 180мм; кути дорівнюють - ОД = 32мм. При створенні сошників, які утворюють хвилясту борозенку введемо кут Результати обчислень для цього варіанта наведені в першому рядку таблиці 1. При цьому значення а також глибини ходу приймались середніми для цих вихідних даних. Амплітуда траекторії , як бачимо становить біля 6 см; довжина траекторії синусоїди - 1,2м. Як бачимо, умови провертання (різниця ), ширина борозенки , положення точки максимального наближення дисків , практично не відрізняються від існуючого сошника, характеристики якого наведені в девятому рядку таблиці. Задовільними для розробленого сошниа є також зазор між контурами дисків на рівні грунту та мінімальний зазор між дисками. Як бачимо з результатів, які відповідають варіантам 2, 3, 4, 5, сошник для створення хвилястої борозенки має задовільні характеристики у всьому діапазоні глибин ходу, коефіцієнтів тертя, коефіцієнтів питомого опору. При зменшенні діаметру диску до 150мм (варіант 6) амплітуда траекторії зменшується, що не бажано. При зменшенні кута до 00 (варіант 7) різко збільшується . Ввведення ексцентриситету (варіант 8) (мм) збільшує амплітуду, але призводить до неприпустимої нерівномірності глибини утвореної борозенки. Збільшення швидкості машини (варіант 10) практично не впливає на характеристики борозенки, так само як і застосування сферичного диска (варіант 11: ДС=780мм, 700 мм, 20мм, 180мм). Останнє свідчить про недоцільність застосування сферичного диска. Результати обчислень, як бачимо, свідчать про доцільність застосування розробленого сошника.

Розділ 3. Програма та методика експериментальних досліджень

Під час лабораторних досліджень визначалися три групи характеристик: характеристики поперечного профилю борозенки та її траекторії; характеристики валиків, які відкидаються після проходу сошника; характеристики розміщення насіння в борозенці. Лабораторні дослідження виконувалися в грунтовому каналі за допомогою спеціальної установки.

Під час польових досліджень визначалися: траекторія рядка сходів посіяного насіння; глибина борозенки; фактична глибина розміщення насіння та кореневої системи рослин; врожайність. Оцінка врожайності здійснювалася на одному полі на ділянках, засіяних сівалками повністю обладнаними певним видом сошників.

Розділ 4. Результати експериментальних досліджень та їх аналіз

При лабораторних дослідженнях отримані такі результати. Зміна конструкції сошника дозволяє одержати хвилясту борозенку, амплітуда (6 см) і довжина траекторії якої (1,2 м) не залежать від швидкості руху сівалки і відповідають розрахунковим даним, одержаним за допомогою розробленої математичної моделі роботи сошника.

Фактична ширина борозенки (Рис. 3) відрізняється від ширини її геометричного профілю, значення якого відповідно до розрахункових даних, одержаних за допомогою моделі, становить для обох видів сошників приблизно 9 см. Зазначене збільшення складає (30-40%) і викликається відкиданням і відсипанням грунту. Для розробленого сошника ширина борозенки збільшується приблизно на 20% в зв'язку з наявністю його коливань. Ширина розміщення насіння для експериментальних сошників суттєво збільшена. Для різних швидкостей руху сівалки її середні значення становлять: 2,5см серійний, 7,0см - експериментальний. Ширина борозенки, утвореної розробленим сошником задовольняє умові відсутності небезпеки розкидання насіння дією сусідніх рядків.

Діапазон розміщення насіння по глибині, (як бачимо з рис.3) для розроблених сошників збільшується у порівнянні з серійним несуттєво (різниця в середніх значеннях діапазонів складає (2-3) мм).

Зміна конструкції сошника практично не впливає на характеристики динамічної системи сошник-грунт. Для серійного і експериментального сошників різниця між заданим і фактичним значенням глибини ходу збільшується зі збільшенням швидкості сівалки і знаходиться в діапазоні (4-17%). Зазначене збільшення може бути компенсоване збільшенням зусилля натискних пружин.

При польових дослідженнях виявлено, що амплітуда середини рядка із сходами становить 6 см, довжина сінусоїди траєкторії - 1,2 м, що відповідає даним, одержаним при теоретичних та лабораторних дослідженнях.

Середнє значення глибини розміщення насіння відповідно до даних характеристик кореневої частини рослин для серійних і розроблених сошників практично не відрізняється і становить біля 5 см. Коефіцієнт варіації глибини розміщення насіння для серійних і експериментальних сошників відрізняється. Для серійних він складає 14%, для експериментальних - 20%, середня ширина смуги розміщення насіння в рядку для серійних сошників становить 2,5 см, для розроблених сошників - 7,5 см.

Після достигання рослин була виконана порівняльна оцінка врожайності на площі 1 га. Виявлено, що збільшення врожайності на ділянках засіяних за допомогою розроблених сошників складає 2-2,3ц/га, тобто 6-8%, що можна пояснити поліпшенням рівномірності розміщення насіння по ширині рядка.

Розділ 5. Результати господарських випробувань

Аналогічними до польових випробувань є дані, які одержані у господарствах, де виконувалася сівба сівалками, обладнаними розробленими сошниками: відгодівельний радгосп с. Печеніги, Чугуївського району Харківської області і радгосп "Лісова стінка" Куп'янського району Харківської області. Зазначене збільшення врожайності досягнуте за рахунок збільшення рівномірності розподілу насіння по ширині борозенки і відповідає даним досліджень різних авторів - Брандта Ю.К., Бахмутової В.А., Гаврилової Н.Ф., згідно з якими відзначалося збільшення врожайності до 10-15%.

Крім зазначеного ефекту за допомогою розроблених сошників можливо одержання протиерозійного ефекту. При застосуванні розроблених сошників можливо також одержання економічного ефекту за рахунок заміни перехресного посіву; при цьому зменшується вдвічі число ходів сівалки.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Зміна конструкції сошника дозволяє одержати хвилясту борозенку, амплітуда (6см) і довжина траєкторії якої (1,2 м) не залежать від швидкості руху сівалки і відповідають розрахунковим даним, одержаним за допомогою розробленої математичної моделі роботи сошника.

2. Оптимальні параметри дискового сошника для одержання хвилястої борозенки такі: кут нахилу площини розміщення осі обертання дисків до горизонту - , кут між віссю обертання диска і перпендикуляром до напрямку руху сівалки для правого і лівого дисків дорівнює і , кут між віссю симетрії диска і віссю обертання - ; відстань між точкою перехрещення осей обертання дисків і точкою перехрещення осі обертання з віссю симетрії диска - 32 мм; зміщення площини диска відносно точки перехрещення осей обертання і симетрії, а також між осями симетрії і кріплення диска недоцільне; радіус диска - 180 мм. Диск з зазначеними параметрами має можливість провертатись від зчеплення з грунтом у всьому діапазоні характеристик грунтів і глибин ходу.

3. Фактична ширина борозенки відрізняється від ширини її геометричного профілю, значення якої відповідно до розрахункових даних, одержаних за допомогою моделі становить для обох видів сошників приблизно 9 см. Зазначене збільшення складає (30-40%) і є наслідком відкидання та відсипання грунту. Для розробленого сошника ширина борозенки збільшується приблизно на 20% в зв'язку з наявністю його коливань. Ширина розміщення насіння для розробленого сошника суттєво збільшена (середні значення для різних швидкостей руху сівалки становлять: 2,5см - серійний сошник 7,0см - розроблений). Ширина борозенки утвореної розробленим сошником задовольняє умові відсутності небезпеки розкидання насіння дією сошників сусідніх рядків.

4. Діапазон розміщення насіння по глибині для розроблених сошників збільшується у порівнянні з серійним несуттєво (різниця в середніх значеннях діапазонів складає 2-3 мм).

5. Зміна конструкції сошника практично не впливає на характеристики динамічної системи сошник-грунт. Для серійного і розробленого сошників різниця між заданим і фактичним значенням глибини ходу збільшується зі збільшенням швидкості сівалки і знаходиться в діапазоні (4-17%). Зазначене збільшення може бути компенсоване збільшенням зусилля натискних пружин.

6. Траєкторія і амплітуда лінії розміщення рослин після сівби в полі відповідають даним розрахунків, одержаних за допомогою моделі і даним лабораторних досліджень. Коефіцієнт варіації глибини розміщення кореневої системи рослин для розроблених сошників (20%), відрізняється від серійних сошників (14%). Ширина смуги розміщення насіння суттєво збільшена і практично не відрізняється від даних лабораторних досліджень.

7. При сівбі розробленими сошниками мало місце збільшення врожайності (порядка 6-8%) з відповідним економічним ефектом, що можна віднести за рахунок поліпшення рівномірності розміщення насіння по ширині борозенки. При сівбі розробленими сошниками можливе також досягнення економічного ефекту за рахунок протиерозійного ефекту.

диск сошник борозенка грунт

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Трофимченко Ю.И., Рябоштан Ф.Н., Доценко Н.Г., Мартынов Н.А. Исследование работы сошника, образующего извилистую бороздку. // Сб.н.тр. МИИСП. Совершенствование рабочих органов с.х. машин. Т.ХІV, вып. 2. М., 1977. С. 56-59.-0,18 (0,45) п.л.

2. Трофимченко Ю.И., Доценко Н.Г. Определение параметров сошников, образующих криволинейную бороздку. // Сб.н.тр. МИИСП. Совершенствование рабочих органов с.х. машин. М., 1980 с.68-70.- 0,12 (0,06) п.л.

3. Трофимченко Ю.И., Морозов И.В., Доценко Н.Г., Киричен-ко В.А. Сошник с зубчатыми дисками. // Сб.н.тр. МИИСП. Совершенствование средств механизации поверхностного и внутрипочвенного внесения удобрений. М., 1983 с.80-81.- 0,12 (0,04) п.л.

4. Доценко Н.Г., Трофимченко Ю.И. Противоэрозийный посев в извилистую бороздку. // Проблемы конструирования и технологии производства с.х. машин. Тезисы докладов. Кировоград, 1986 с.23-24.

5. Доценко Н.Г. Математичне модулювання утворення борозенки сошником для протиерозійної сівби. // Зб.н.пр. Проблеми конструювання виробництва та експлуатації с.г. техніки. Кіровоград, 1997.

6. А.с. № 858609, СССР, МКИ А 01С 7/20. Дисковый сошник. Доценко Н.Г. Бюл. изобр. №32. 1981.

7. А.с. № 895310, СССР, МКИ А 01С 7/20. Устройство для образования в почве борозд. Доценко Н.Г. Бюл., изобр. № 1, 1982.

8. А.с. № 938795, СССР, МКИ А 01С 7/20. Высевающее устройство. Доценко Н.Г. Бюл., изобр. № 24, 1982.

Аннотація

Доценко М.Г. Удосконалення технологічного процесу сівби сошником, що утворює хвилясту борозенку. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.20.01 - механізація сільськогосподарського виробництва, Харківський державний технічний університет сільського господарства, м. Харків, 1999.

Захищається дисертація, що містить результати досліджень сошника для сівби зернових культур, який утворює хвилясту борозенку, що дозволяє досягти протиерозійного ефекту за рахунок непродування рядків у напрямку руху сівалки. Поліпшується також рівномірність розподілення насіння по ширині рядка, що позитивно впливає на підвищення врожайності.

Ключові слова: сошник, зернова сівалка, хвиляста борозенка, протиерозійний ефект, рівномірність розподілення насіння по ширині борозенки.

Аннотация

Доценко М.Г. Усовершенствование технологического процесса посева сошником, который образует извилистую бороздку. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства, Харьковский государственный технический университет сельского хозяйства, г. Харьков, 1999.

Защищается диссертация, которая содержит результаты исследований сошника для посева зерновых культур, который образует извилистую бороздку, что позволяет достичь противоэррозионного эффекта за счет непродувания рядков в направлении движения сеялки. Улучшается также равномерность распределения семян по ширине рядка, которая положительно влияет на повышение урожайности.

Установлено, что изменение конструкции сошника позволяет получить извилистую бороздку, амплитуда (6см) и длина траектории которой (1,2м) не зависят от скорости движения сеялки. Оптимальные параметры дискового сошника для получения извилистой бороздки такие: угол наклона плоскости размещения оси вращения дисков к горизонту - 300, угол между осью вращения диска и перпендикуляром к направлению движения сеялки для правого и левого дисков равняется 100 и 1700, угол между осью симметрии диска и осью вращения - 100; расстояние между точкой пересечения осей вращения дисков и точкой пересечения оси вращения с осью симметрии диска - 32мм; смещение плоскости диска относительно точки пересечения осей вращения и симметрии, а также между осями симметрии и крепления диска - нецелесообразно; радиус диска - 180мм. Диск с указанными параметрами имеет возможность проворачиваться от сцепления с грунтом во всем диапазоне характеристик грунтов и глубин хода.

Фактическая ширина бороздки отличается от ширины ее геометрического профиля, значение которой, в соответствии с расчетными данными, полученными при помощи модели, составляет, для обоих видов сошников, приблизительно 9см.

Указаное увеличение равно (30-40%) и является следствием отбрасывания и осыпання грунта. Для разработанного сошника ширина бороздки увеличивается приблизительно на 20% в связи с наличием его колебаний. Ширина размещения семян, для разработанного сошника, существенно увеличена (средние значения для разных скоростей движения сеялки составляют: 2,5см - серийный сошник 7,0см - разработанный). Ширина бороздки, образованной разработанным сошником, удовлетворяет условию отсутствия опасности разбрасывания семян действием сошников соседних рядков. Диапазон размещения семян по глубине для для разработанного сошника увеличивается в сравнении с серийным несущественно (разница в средних значениях диапазонов составляет 2-3мм).

Измененение конструкции сошника практически не влияет на характеристики динамической системы сошник - грунт. Для серийного и разработанного сошников разница между заданным и фактическим значением глубины хода увеличивается с увеличением скорости сеялки и находится в диапазоне 4 - 17%. Указанное увеличение может быть компенсировано усилием нажимных пружин.

Траектория и амплитуда линии размещения растений после посева в поле соответствуют данным расчетов, полученных при помощи модели и данным лабораторных исследований. Коэффициент вариации глубины размещения корневой системы растений для разработанных сошников (20%) отличается от серийных сошников (14%). Ширина полосы размещения семян для разработанных сошников существенно увеличена и практически не отличается от данных лабораторных исследований.

При посеве разработанными сошниками имело место увеличение урожайности (порядка 6 - 8%) с соответствующим экономическим эффектом, что можно отнести за счет улучшения равномерности размещения семян по ширине бороздки. При посеве разработанными сошниками возможно также достижение экономического эффекта за счет их противоэррозионного действия.

Ключевые слова: сошник, зерновая сеялка, извилистая бороздка, противоэрозионный эффект, равномерность распределения семян по ширине бороздки.

Abstract

Dotsenko M.G. Improvement of technological sowing process with forming a wavy furrow. Dissertation for a scientific degree of candidate of technical science, speciality 05.20.01 - mechanization of agricultural production, Kharkov state technical university of agriculture, Kharkov, 1999.

Is on the defensive dissertation containing the researches results for sowing of corn cultures, which forms a wavy furrow allowing to avoid soil erosion effect for counting of not lines blowing off in area of seeding-machine motion. Ameliorates also seed allotting evenness on line width, that positively influences on crop capacity rise.

Key words:opener, corn seeding-machine, wavy furrow, countererosion effect, seed allotting evenness on furrow width.

Размещено на Allbest.ur