Исследование дискового высевающего аппарата и обоснование его параметров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование дискового высевающего аппарата и обоснование его параметров

Результаты исследований, представленные в статье, получены в рамках реализации Соглашения №075-11-2019-041 от 22 ноября 2019 г. между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и ОАО «Миллеровосельмаш» на выполнение НИОКТР по теме «Создание высокотехнологичного производства многофункциональных комплексов для посева и возделывания пропашных и овощных культур в системе «точного» и «нулевого» земледелия на базе интеллектуальных мехатронных модулей».

В Российской Федерации сахарная свекла является основным источником получения сахара. При оптимальных почвенно - климатических условиях, а также высокой агротехнике она способна обеспечивать урожайность до 70-80 т/га, а выработка сахара может достигать до 10 т/га[1].

В последние годы в условиях Тамбовской области, благодаря широкому внедрению инновационных технологий, значительно повысилась урожайность корнеплодов данной культуры. Несмотря на сравнительно низкую рентабельность производства, сахарная свекла существенно превзошла другие возделываемые культуры по уровню получаемой прибыли с единицы площади [1].

По мнению отечественных исследователей, чтобы повысить рентабельность свеклосахарного производства, необходимо повысить урожайность корнеплодов и снизить затраты при их производстве [1,2]. Без широкого применения ресурсосберегающих технологий снизить материально-денежные и энергетические издержки практически невозможно. При отборе инновационных решений необходимо учитывать, что начальный этап их реализации должен соответствовать финансовой доступности и гарантированной производственной рентабельности.

Схема посева - основа технологии возделывания любой сельскохозяйственной культуры, от которой зависят урожайность и качество продукции, материально-денежные и энергетические затраты, густота посева, площадь питания и конструктивные особенности применяемых машин.

По мнению академика В.И. Эдельштейна, оптимальная схема посева способна обеспечить повышение урожайности сельскохозяйственных культур до 40% [2]. Он утверждает, что наиболее оптимальной схемой посева является ленточная, при применении которой можно добиться разумного компромисса между возможностью рационального загущения растений с целью повышения урожайности и улучшения условий работы сельскохозяйственных машин.

Актуальность исследований заключается в модернизации высевающего аппарата свекловичной сеялки ССТ-12Б, под ленточную схему посева с шахматным расположением растений в двух смежных строчках ленты и исследовании его конструктивных параметров.

Одной из важных предпосылок при создании высевающего аппарата является знание определённых свойств обрабатываемого материала. В нашем случае необходимо знать размерные характеристики дражированных семян сахарной свеклы.

Высевающий аппарат, позволяющий проводить ленточный посев дражированных семян сахарной свеклы с шахматным расположением семян в двух смежных рядках ленты и оборудованная им сеялка, представлен в наших более ранних работах [3, 4, 5]. В данной статье рассмотрен процесс заполнения ячеек и повреждаемость дражированных семян в зависимости от конструктивных параметров высевающего аппарата и изучаемого гибрида сахарной свеклы.

Для проведения экспериментальных исследований нами были выбраны три районированных свекловичных гибрида, наиболее распространенных в условиях ЦЧЗ: РМС-120; ХМ-1820; Тройка.

Все семявысеваюшие аппараты пропашных сеялок точного высева настраиваются под определенную фракцию семян, колебания которой снижает качество посева. На рисунке 1 представлены размерные характеристики изучаемых гибридов РМС-120, ХМ-1820 и Тройка.

Анализ рисунка 1 показывает, что более выровненные по диаметру были семена гибридов РМС-120 и ХМ-1820, что в дальнейшем отразилось на процессе заполнения ячеек высевающего диска и повреждаемости.

Рисунок 1. Размерные характеристики дражированных семян сахарной свеклы

Для поштучного высева семян без пропусков и повреждений размеры ячеек должны соответствовать высеваемой фракции семян. Для определения рациональных размеров ячеек высевающего диска необходимо учитывать как максимальные, так и минимальные диаметры драже. Данные размерные характеристики влияют на процесс заполнения семенами в ячеисто-дисковом высевающем аппарате. При этом сделаем допущение, что семена имеют шаровидную форму.

С целью определения рациональной формы ячейки рассмотрим движение семени (рисунок 2).

Рисунок 2. Размерные характеристики ячеек

Высота Н и диаметр Dячеек определяется по формулам (1,2):

(1)

где -максимальный диаметр семени, мм;

-расстояние между семенем и верхним обрезом ячейки, мм.

(2)

-зазор между семенем и стенкой ячейки, мм.

Для посева дражированных семян сахарной свеклы предлагается высевающий аппарат, выполненный на базе механической свекловичной сеялки точного высева ССТ-12Б. Счесывающий ролик заменен на скребок, установленный по касательной диска под углом б, в результате чего предотвращается дробление драже за счет исключения сжимающих их нагрузок (рисунок 2).

Каждая посевная секция состоит из высевающего аппарата, в состав которого входит высевающий диск 2 с ячейками и скребок 1.

1 - скребок; 2 - диск.

Рисунок 3. Схема высевающего аппарата свекловичной сеялки

Взаимодействие семян со скребком 1 и поверхностью 2 диска показано на рисунке 4.

посев сельскохозяйственный урожайность

Рисунок 4. Взаимодействие семян со скребком

Нам необходимо было определить процент заполнения ячеек диска дражированными семенами сахарной свеклы гибридов РМС-120, ХМ-1820 и Тройка, а также их повреждаемость при взаимодействии со скребком. На данный процесс существенное влияние оказывает угол установки скребка относительно поверхности диска. Экспериментальные исследования проводили по общепринятой методике.

Величины угла установки скребка относительно диска позволило получить зависимости, представленные на рисунке 5.

а) РМС-120, б) ХМ-1820, в) Тройка

Рисунок 5. Показатели заполнения ячеек диска и повреждаемость семян гибридов в зависимости от угла установки скребка б

Проведенный анализ показывает, что при увеличении угла установки скребка свыше 60 градусов происходит увеличение процента заполняемости ячеек диска семенами у всех изучаемых гибридов. Исследованиями установлено, что у гибрида РМС-120 при угле установки скребка 70 градусов происходит 100 процентное заполнение ячеек семенами, тогда как у гибридов ХМ-1820 и Тройка ячейки заполнялись лишь на 93,3%. Это объясняется тем, что семена отечественного гибрида были более выровненными по диаметру по сравнению с семенами зарубежных фирм.

Следует отметить также, что у гибрида РМС-120 при угле установке скребка 70 градусов была отмечена самая низкая повреждаемость драже - 0,67%, тогда как у гибридов ХМ-1820 и Тройка значения данного показателя составляли соответственно 0,83 и 0,73%. При увеличении угла установки скребка свыше 80 градусов увеличивался процент поврежденных семян от 0,4 до 0,66%.

Производственная проверка показала, что модернизация конструкции высевающего аппарата пропашной сеялки вписывается в рамки современного развития научно-технического прогресса в области теории и практики свекловодства Центрально-Черноземного Региона России.

Угол наклона скребка должен находиться в пределах 70…80 град для обеспечения оптимальной работы высевающего аппарата не только на хорошо откалиброванных семенах, но и на семенах, имеющих допустимые отклонения в размерах и форме. Установка угла свыше 80 град приводит к увеличению поврежденных семян у всех изучаемых гибридов сахарной свеклы от 0,4 до 0,66%.

Наиболее выровненными по геометрическим характеристикам были семена отечественного гибрида РМС-120.

Список литературы

1. Гуреев И.И. Современные технологии возделывания и уборки сахарной свёклы: Практическое руководство / И.И. Гуреев. - М.: Печатный Город, 2011. -256 с.

2. Зенин Л.С. Выбор ширины междурядий и схем посева / Л.С. Зенин // Сахарная свёкла. - 2008. - №3. - С. 24.

3. Горшенин В.И. Теоретическое обоснование конструктивных параметров высевающего аппарата свекловичной сеялки / В.И. Горшенин, А.Г. Абросимов, И.А. Дробышев, С.В. Соловьёв // Научное обозрение. - №8. - 2016.-С. 84-89.

4. Горшенин В.И. Исследование влияния конструктивных параметров модернизированного высевающего аппарата сеялки ССТ-12Б на заполнение ячейки диска семенами / В.И. Горшенин, А.Г. Абросимов, С.В. Соловьёв // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2016. - №4. - С. 150-155.

5. Горшенин В.И. Обоснование конструктивно - режимных параметров высевающего диска механической свекловичной сеялки / В.И. Горшенин, А.Г. Абросимов, С.В. Соловьёв // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2017. - №1. - С. 132-140.

Размещено на Allbest.ru