автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:ИЗЫСКАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СОВМЕЩЕНИЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА ОВОЩНЫХ-КУЛЬТУР (НА ПРИМЕРЕ МОРКОВИ И СВЕКЛЫ СТОЛОВОЙ)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

ИЗЫСКАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СОВМЕЩЕНИЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА ОВОЩНЫХ- КУЛЬТУР (НА ПРИМЕРЕ МОРКОВИ И СВЕКЛЫ СТОЛОВОЙ)

(Специальность 05.20.01—механизация сельскохозяйственного

производства)

Михаил Федорович СЕНИН

На правах рукописи

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

МОСКВА — 1973

Работа выполнена на кафедре механизации сельскохозяйственного производства Московской ордена;Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии" «мени К. А. Тимирязева. -

Научный руководитель—кандидат технических наук доцент А. А. Зеленев. 4

Официальные оппоненты: доктор технических наук старший научный сотрудник Г.' Н. Синеоков; кандидат технических наук доцент Н^М. Шаров.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства.центральных районов нечерноземной зоны (НИИСХЦРНЗ). л

Автореферат разослан «. 1973 года.

Защита диссещгации состоится « /. . .

1973 года в /^ча£^-ка"~заседании Совета агрономического

факультета ТСХА., ^

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА (10-й корпус).

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу: Москва 125008, Тимирязевская, 49, корп. 8, Ученый совет ТСХА.

^Ученый секретарь Совета Ф. А. Девочкин.

Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 гг. предусмотрен дальнейший - рост производительности труда в сельском хозяйстве.

Одним из резервов повышения производительности труда при посеве овощных культур является совмещение операций предпосевной подготовки почвы и посева, которые в настоящее время осуществляются раздельно. При этом подготовка почвы может включать несколько • операций, разделенных временем.

Многие исследователи отмечают, что при раздельной технологии подготовки почвы и посеве увеличиваются эксплуатационные затраты и расход посевного материала. Это происходит в результате многократного прохода различныхмашинно-тракторных агрегатов по почве и вызываемого этим наруше-ния.ее структурного состояния,- Кроме того, растянутость сроков выполнения операций при раздельной технологии приво^ дит к потере некоторой части почвенной влаги и питательных веществ к моменту посева, что снижает полевую всхожесть семян и плодородие почвы.

В настоящей работе сделана попытка изыскать рациональную-технологию совмещения предпосевной подготовки почвы и посева овощных культур на примере моркови и свеклы столовой с целью устранения, по возможности, указанных недостатков..

Состояние вопроса и постановка задач исследования

Вопросами совмещения подготовки почвы с посевом занимались В. П. .Горячкин, П. А. Некрасов, А. И. Антипин. В дальнейшем с развитием почвообрабатывающих машин и ростом энергонасыщенности тракторов появляются работы отечественных исследователей: А. Д. Далина, Г. М. Бузенкова, Е. П. Яцука, Н. С. Кабакова, А. Д. Черненкова, Ю. А. Кузнецова, А. М. Поспелова, Ю. Ф. Новикова, А; М. Пермина, О. К. Огнева, В. П. Фролова, М. 3. Пановской и др. и зарубежных: М. Домш П А Нил. Г К Форттрй В результате этих иссле-

*. . «ягад..

дований были сконструированы и широко опробованы arpera-ты, выполняющие за один проход подготовку почвы, посев, внесение удобрений, прикатывание и т. д. Из отечественных агрегатов можно отметить: ЛПЛ-2; АПП-4-70; ГС-1,4; ФПН-2,3 с сеялочным приспособлением. Из зарубежных агрегаты фирм «Джон Дир», «Аллис Чалмерс», «Форд», «Интернейшнл.Хар-вестер», «Флешер Буффало», «Бриллон» и др., созданные как на.базе почвообрабатывающих машин с пассивными рабочими органами, так и на базе фрез.

Анализ технологических и конструктивных схем агрегатов показывает, что в большинстве случаев решение вопроса осуществляется: комбинированием имеющихся в производство почвообрабатывающих и посевных машин и их узлов. При этом в основу заложен принцип простого эшелонирования. Хотя во всех случаях и отмечается увеличение производительности труда и уменьшение издержек, однако , агрегаты получаются длиннобазовыми, с большой удельной металлоемкостью и высокой стоимостью.

. ■ Увеличение размеров агрегатов затрудняет управление, обслуживание и транспортировку, что влечет за собой снижение коэффициента использования времени смены. Исследования и практика свидетельствуют о малом коэффициенте их эксплуатационной надежности,, незначительной загрузке в.году, большом сроке окупаемости и несовершенстве технологического процесса в целом;

Сравнивая эффективность агрегатов, созданных на базе фрез, с агрегатами на базе пассивных рабочих органов, устанавливаем, что преимущество остается за первыми. Этот эффект обусловлен тем, что фрезы, в отличие от. пассивных рабочих органов, обеспечивают высококачественное, равномерное крошение почвы и тщательное перемешивание ее с измельченными растительными остатками н удобрениями. Также установлено, что после фрезерования уменьшается плотность почвы, увеличиваются ее скважность, газопроницаемость, водопроницаемость и способность накоплять и сохранять влагу, что в совокупности способствует повышению биологической активности и.урожайности почвы по сравнению с культивацией или вспашкой.

На основании вышеизложенного сделаны следующие предположения:

1) для овощных культур наиболее приемлемой основой для совмещения предпосевной подготовки почвы с посевом является . фреза, а наиболее перспективным — совмещение посредством высева семян под кожух фрезерного барабана. Принципиально вопрос может быть решен следующим образом. Ножи фрезы, двигаясь с некоторыми поступательной- скоростью и числом:оборотов, отбрасывают почву назад к отражательной.

поверхности кожуха фрезерного барабана. При ударе о нее почва дополнительно измельчается и, отражаясь от кожуха, падает в борозду.. Из сошника через распределитель в почвенный поток поступают семена, которые размещаются во фрезерованном слое на некоторой глубине, зависящей от формы кожуха фрезерного барабана, сошника с распределителем^ семян, прикатывающего катка и режимов фрезерования при посеве.

В настоящей работе в качестве почвообрабатывающей ма-. шины принят фрезерный культиватор ФКШ-2,7 (2,8), предназначенный для обработки посевов овощных культур с междурядьями 45, 60 и 70 см на осушенных торфянистых и пойменных почвах. Поэтому основными задачами исследований были: 1) обоснование параметров кожуха фрезерного барабана культиватора ФКШ-2,7 (2,8) на основе технологических элементов перемещения почвы при фрезеровании; ,

-2) обоснование формы сошников и распределителей семян для посева овощных культур под кожух фрезерного барабана ФКШ-2,7(2,8) по различным схемам, установочных параметров сошников и режимов фрезерования при посеве с точки зрения наименьшего разброса семян по глубине, ширине и вдоль рядка, и прикатывающих катков для прикатывания фрезерованных полос с семенами;

3) проверка эффективности предложенного способа совмещения в полевых условиях на посевах моркови и свеклы столовой фрезерно-посевным агрегатом на базе модернизированного культиватора ФКШ-2,7 (2,8).

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОЧВЫ 'ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ Т-ОБРАЗНЫМИ НОЖАМИ И ОБОСНОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ КОЖУХА ФРЕЗЕРНОГО БАРАБАНА ФКШ-2,7(2,8)

Проведенный анализ конструкций, методов расчета и построения формы кожухов фрезерных барабанов показывает, что до настоящего времени нет единой методики, приемлемой как для фрезерных культиваторов, так и для фрез сплошной обработки почвы. При проектировании кожуха ФКШ-2,7(2,8) на основе технологических элементов перемещения почвы была разработана методика, в которой за основу принят предельный угол установки отражателя к горизонту. Остальные параметры определены исходя из технологических и конструктивных требований, которые в свою очередь были увязаны с возможностью высева семян под разрабатываемый кожух. Так как основным рабочим органом фрезерных культиваторов является лярпЯпи г тргц-р ^и-рсщряшлмп на нем Г-образными

Лент;«:«» варчл е.-.;лттсжя СсвЛи-л Я г.л: ссаал.

;к. к, д. Тп^гзгза

)южг^1и, то при определении технологических элементов фрезерования исходными были три состояния почвы: 1) при вхождение Г-образного ножа в почву, 2) при его подъеме, 3) перемещение отраженной от кожуха почвы.

Вхождение ножа в почву (рис. 1) характеризовали:

1) уравнениями трохоиды

¡ X=V¡.-t + r-COSMÍ ]

• , (1) У = Г' sin i

где х, у — текущие координаты ножа в любой момент времени

г= 15 см — радиус фрезерного барабана;

2) углом резания а = (180°—ы1—у Т Р). (2)

где у = 60° — угол установки ножа; bit — угол поворота ножа; Р — угол наклона касательной т — т к трохоиде в точке прохождения лезвия к оси Х-ов. Знак «минус» при р— для 1-й четверти, знак «плюс» — для 2-й.

COS Olí

p = arctgl-, (3)

— bin iAt

где >.= -А—--кинематический показатель режима работы

- » м

фрезы.

Угол а по формуле (2) сравнивали с критическим углом резания, который определяли из условия скользящего резания

(при Лгт>/•"), откуда а<(90°— <Ы, (4)

где (fo~ (0,3-7-0,5) -(fcT— динамический угол трения почвы

о сталь,

Ф„ =254-30° — статический угол трения почвы о сталь. Для сравнения результатов формул (2) и (4) задавали: J.=2-j-G (рекомендуемые режимы фрезерования для фрезерных культиваторов находятсяв пределах З-т-5) и ы/=04-180°. По формуле (2) агаэх~60° при i,)í = 150° и >.=2."По формуле (4) ■ акр -704-82,5°.

Из сравнения результатов формул (2) и (4) заключали, что при вхождении ножа почва переваливается через его заднюю грань и падает на дно борозды. Отброс ее назад и вверх будет производиться следующим-ножом, когда на почву действуют совсем другие силы. Этот вывод принят за исходный при определении угла раствора почвенного веера, образующегося прп подъеме ножа.

Подъем ножа (рис. 2) характеризовали действием сил: веса

Q = m-g, инерции Fm = т• ы2• р и от ускорения Кориолиса

г г\ dS и

rK =2>m-w-—— , где т — масса захватываемой ножом почвы,

Ut ' * "*

р — переменный радиус вращения почвы на ноже,- 5* и

1С

=УГ — соответственно путь и скорость перемещения почвы по ножу.

Сход почвы с ножа под действием указанных сил рассма-. трнвали с момента горизонтального положения подрезающей его части, так как это наиболее возможное начало проявления Уг. Такое допущение удобно и тем, что нормальные и касательные составляющие действующих на почву сил пропорциональны новому значению угла поворота ножа, отсчитываемому от его горизонтального положения. При этих условиях величину У г определяли решением дифференциального уравнения

Р1„-С!г-}д-(Хн + С!п+Р11)=т-—г-, . (5)

или

--/а-0)2-Г-Б1пу, (6)

где ¿н — время поворота ножа, отсчитываемое от горизонтального положения его подрезающей части, ¡д — динамический коэффициент трения почвы, о сталь. Решая уравнение (6) при среднем значении получили выражения для определения 5 и

1,3»«.5,-0.76.-77-0,3./••« п -г .

5=_|_<2_,е 0./6* о /н .1.

2,1.0)

0,76-и>. Я,+ 0,24-7-— 0,18-гм.) ,

2,1 • ш

+ 0,43* -г'то)/н + 0,25* ~ -соэы/н +0,234-г; (7) Уг = (0,47 • ы • 51 - 0,276 • ~ - 0,11 • г • ы) ■ е 0,1'6—(" (0,47 • о> • ¿1 -I -+0,15.-^-0, Ц.г.0,). +

+0,43.-^--созы/н-0,25- -^"£1П<о/„, (8)

где — расстояние от начала отсчета (го) до начала взаимодействия частицы почвы с верхней плоскостью ножа.

5-

Предполагая, что плоскость ножа, по которой перемещается почва, имеет неопределенную величину, анализировали уравнения (7) и (8) при числе оборотов п = 250ч-Б50 об/мин,- tн— 0.01-М),08 сек. и 51 = 0-^7,5 см с интервалами соответственно через 100 об/мин, 0,01 сек. и 0,5 см.

Анализом установили, что при таких исходных.данных сходящая с ножа почва образует расходящийся веер с некоторым углом его раствора. - |

Взаимодействие отбрасываемой почвы с отражательной поверхностью кожуха* (рис. 3) характеризовали законом об изменении количества движения:

1 т

т-Г0-т-Ул=- [Руд-М- ¡Руо-йи (9)

о о

где Руд — реакция силы удара, т^, — время удара, — сила ударного трения,

У„=Т'е + 7г =~г+~Уг (10)

л I

полная скорость сходящей с ножа почвы. Представив Руд и Руд выражениями

(-Руд)=тс-{\'п0-Упп) и {-Руд)=тс-{\г1-У1), ' -

где тс — масса почвы за время удара, У0 — отраженная скорость, с учетом других исследований определили реакцию отражателя на удар выражением:

VР\,3 + Р10^тс.\'пУх2-ЕШ^Я +(1+/\в)2-со5*уя , (11)

где и Кв —коэффициенты мгновенного трения и восстановления.

Анализируя (11) по углу уп, от которого зависит Ру0> заключили, что при уп =0, будет максимальное ее силовое воздействие на кожух, а при у/г = 90° силовое воздействие частицы будет минимальным. С целью устранения взаимодействия почвы. с отражательной поверхностью ее форму следовало бы строить по огибающей семейства парабол, по которым движутся почвенные частицы. Однако при таком построении необходимо выдерживать заданные скоростные режимы фрезерования. Длина и высота кожуха при этих, условиях могут быть около метра, что для фрезерного культиватора, навешиваемого между передними и задними колесами самоходного шасси типа Т-16Л1, неприемлемо. Поэтому вопрос о более рациональной форме и установке отражательной поверхности кожуха рассматривали применительно к тому, чтобы отраженная почва не 6-

подвергалась повторному воздействию ножей. Так как угол отражения \'о зависит от у„

то указанное условие будет при уп>®> если V„ направлен справа от п—п (рис. 36). Такое состояние возможно до критического значения уп =\'о = 0 (рис. За). Предельный угол рЦР установки отражателя к горизонту определили из соотношения:

= (90° —а„), ' (13)

где а„—угол раствора почвенного веера.

Для определения «л исходили из того, что почвенный веер ограничен почвой, брошенной ножом от //=7 см (7 см — оптимальная глубина фрезерования ФКДІ — 2,7-f-2,8). Согласно рис. Зв имеем:

«.-»= Ые—ф), (14)

г—и —

где ае = arc cos ~—~58° — угол между Vе и горизонтом, (15)

Уе +Уг • COS \г — —

\|- = arccos-г —угол между V е и Vп, (16)

'Л

vn - V V'V+ V2r + 2- VVr• cosYr . (17)

где vv= (90°—у) =30° —угол между ~Ve и Vr

Величину Vr определили по уравнению (8) при wt„— — Ыс—Yr) и Окончательно получили следующие

приближенные значения углов: а„ =53, 52, 51, 50 град, и рпр =37, 38, 39, 40 град. Для указанных п угол установки отражателя не должен превышать расчетного Р£р.

Угол ап раствора почвенного веера уточняли посредством скоростной киносъемки процесса фрезерования при поступательной скорости-установки 1ЛМ = 1,6 м/сек. я = 350 об/мин (?.=3,2) и Я=7 см кинокамерон СКС-1М-16 со скоростью 1000 кадров в секунду, из которой получено, что 60ч-70% сфрезерованной почвы движется с углом раствора почвенного веера, близким к 50°, что хорошо согласуется с теоретическими значениями а„.

Остальные параметры кожуха обосновали следующим образом.

Возможны два варианта, крепления кожуха к секции культиватора: жесткое и шарнирное. В" настоящей работе шарнирной подвеске отдается предпочтение по следующим причинам.

а) Если вес секции культиватора Qc, давление нажимной пружины Рп и вес кожуха QK, то при жестком креплении наезд на препятствие должен сопровождаться нагрузкой на кожух Рм , равной сумме этих сил, т. e.~Pyi=~Qc +Р„ + QK.

При шарнирной же подвеске аналогичное усилие Рт будет равно весу кожуха, т. е. Put~Qn-

Поэтому для безаварийной работы кожуха в первом случае его конструкция должна быть рассчитана на усилие, большее на (Qc+Pn) по сравнению с шарнирным его креплением, что утяжелит вес культиватора.

б) Шарнирная подвеска увеличивает возможность прохож« дения инородных предметов без заклинивания между ротором и кожухом. К тому же за счет шарнирной подвески величина

при Я = const уменьшается, что видно из рис. Зв, если РЦР выразим как

f^-arcts-p (18)

где L и I — расстояние от подвески отражателя 1о до дневной поверхности почвы, и до заднего обреза Ок кожуха соответственно. . - -

Так как вспушенность почвы поднимает задний обрез кожуха Ок в положение 0'к на высоту ЛЯ—0,3-Я, то

/.—о.з-Я

p:Kr~-;,rctg /+Л/ -■ .. (19)

Разность Лрк—(р,у—р'к) для ФКШ-2,7 (2,8) составляет около 3°.

в) Шарнирная подвеска кожуха способствует лучшему измельчению плотных почв, так как с увеличением плотности при постоянных V4 и п глубина фрезерования Я уменьшается, что в свою очередь ведет к уменьшению А// и увеличению U. Следовательно, значение рк увеличивается, в связи с чем увеличивается возможность попадания отраженной почвы на ножи ротора и дополнительного ее измельчения.

При построении формы кожуха ФКШ-2,7 (2,8) задавались:

=38° и радиусом кожуха i? = 20 см. Построением получили: ¿ = 28 см и /=40 см;

Чтобы почва не выходила за пределы боковин, их опустили нз величину вспушенности ДЯ, что при II = 7 см составляет около 2 см. Обрез передней части боковин с целью устранения погружения их в почву выполнили по радиусу Rc =60 см с центром, отстоящим от О к на удалении: по L — на 58 см, по / — на 22 см: При таких исходных данных получили форму кожуха ФКШ-2,7 (2,8) показанную на рис. Зв штрих-пунктиром по контуру О кО/ ВС.

Jtk

І

JUL.

, ttt 1 ! JtW Д» а/a Ja о

Рио. I. Кинематика перемещения Г-образного нога в почве

\

Рис. 2. Схема перемещения почвы по ногу при его подъеме

Рис; 3. К расчету ßK и построению формы кожуха фрезер- - ного барабана Щ1-2,7(2,8)

t

Рис.4, Предполагаемая технологическая схема, совмещения фрезерования с.посевом

АгА

Рис. 5. Однострочный I, двухстрочный П и шрокополошШй*Ш сошники для высева семян под.коиух фКШ-2,7(2|8)

ОБОСНОВАНИЕ ПОСЕВНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К КОЖУХУ ФКШ-2,7 (2,8)

При решении этого вопроса в первую очередь обосновали форму сошника для высева семян под кожух согласно выбранной схеме совмещения (рис. 4). Учитывая, что почва под кожухом находится в разрыхленном, подвижном состоянии, в качестве рабочей формы сошника.приняли килевидную культурного типа. Конструктивно сошник 3 был представлен в виде трубки, являющейся жестким продолжением семяпровода.

Некоторые данные для использования почвенного потока при высеве семян под кожух получены скоростной киносъемкой процесса перемещения почвы под:кожухом в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Для оптимизации процесса совмещения была составлена математическая модель зависимости показателей. посева о г основных факторов, влияющих на качество посева:

M, a-f(lt, /в. ht, VH, п, //), (20)

где Л/, а—глубина заделки семян и среднеквадратическое отклонение;

1С—удаление сошника в сторону ротора от Ок; /б—удаление сошника в боковую зону относительно

осевой линии ротора фрезерного барабана; hc— глубина установки сошника относительно заднего обреза кожуха.

Для количественной оценки формулы (20) проведены эксперименты. Пределы изменения п и H брали те же, что и при обосновании параметров кожуха. Значения поступательной скорости VM брали равными скоростям самоходного шасси Т-16М, с которым агрегатируется фрезерный культиватор ФКШ-2,7 (2,8), на II (1,7 м/сек — 6,25 км/час), III (2,0 м/сек — 7,2 км/час) и IV (2,7 м/сек — 9 км/час) передачах. Предел 1С = 04-16 см с интервалом через 4 см определяли решением прямоугольных треугольников СЛЛ' и СЛОк (рис. Зв) относительно ОкА' = 1е при уп =0 и К в =0 как наиболее вероятную границу присыпания семян почвой. hc =0-4-6 см через 1 см устанавливали в пределах Я. Необходимые значения ¡с и hc задавали изменением длины сошника и угла его вхождения в почву. Предел 1б =0-4-9 см с интервалом чере* 3 см задавали как расстояние от осевой линии ротора до осевой линии левого или правого ножевых дисков смещением всей конструкции сошника вместе с отражателем кожуха.

Эксперименты проводили в большом почвенном- канале лаборатории посевных машин ВИСХОМа. В качестве лабораторной установки использовали секцию ФКШ-2,7 (2,8), обо-

рудованную укороченным семенным ящиком СОСШ-2,8 и экспериментальными: кожухом, сошником, распределителями семян и прикатывающими катками. При экспериментах были приняты двухфакторные опыты. Основные эксперименты проведены на однострочном посеве при использовании семян свеклы столовой,' обработанных меловой мукой. Каждый опыт проверяли в пятикратной повторности. Для обработки экспериментальных данных использовали формулы вариационной статистики, а при анализе результатов — способы сравнения последовательных разностей и наименьших квадратов, и некоторые элементы математического анализа.

Результаты экспериментов и их анализ

При определении оптимальной величины удаления сошника от заднего обреза кожуха Ок величину 1С, согласно агро-требованиям на посев, оптимизировали по среднеквадратиче-скому отклонению, наименьшее значение которого получили при:

1) hc = 2 см—/,(„,„) = Ю,8 см; 2) hc =3 см—/f(rnin) = 10,3 см; 3) Лс=4 см—/(min) =Ю,0 см; 4) Лс= 5 см—/(min) = 9,7 см.

При определении оптимальной величины смешения сошника в боковую зону от осевой-линии - ротора продольную зоНУ 1с =Ю см сошнику задавали постоянной, поскольку в предыдущем эксперименте эта. зона определена как.оптимальная. Результаты эксперимента также оптимизировали по средне-квадратическому отклонению. Наименьшие а получили при: 1) hc—2 см-/б(га1я) = 2,65 см;: 2) h с= 3 см—/6fmin) =2,7 см;

. 3) hc=\ см—/б(т1п) =2,75 см; 4) Лс=5 см—/б(т1п) =2,85 см.

При определении оптимальных скоростных режимов фрезерования каждое из указанных значений VM проверяли при числе оборотов ротора фрезерного барабана в пределах 350-f-550 с. интервалом через 50 об/мин. Согласно выводам двух вышеприведенных экспериментов сошнику задавали 1С = 10 см и U —0.

Результаты эксперимента оптимизировали по наименьшему различию в заделке семян по глубине и по среднеквадратиче-скому отклонению. Наименьшую разность по глубине заделки семян в пределах 0,35ч-0,25 см между М при Vм =1,77 м/сек и М при V„ =2,7 м/сек получили установкой п в пределах 410-S-470 об/мин, а минимальные а при следующих VM и п : 1) Км=1,77 м/сек—мт1п =412 об/мин; 2) VM =2,0 м/сек— —nmin =420 об/мин; 3) VM =2,7 м/сек—n>rin=416 об/мин.

Получено, что изменение глубины фрезерования Я от 6 до 10 см при VM =1,77 м/сек и п=350 об/мин, и от 4 до 10 см при 10

Ум =2,0 м/сек и п=470 об/мин увеличивает М" в пределах 0,33 см в первом случае, и 0,4 см — во втором (разница по крайним точкам). Среднее квадратическое отклонение, наоборот, уменьшается:

Дополнительно установлено, что среднее количество семян на одном 5-сантиметровом отрезке строчки примерно одинаково как при посеве на клейкую ленту, так и при посеве под кожух в почвенный поток, из чего следует, что на количественную равномерность размещения семян будет оказывать влияние только работа высевающего аппарата.. В связи с вышеизложенным разработаны конструкции распределителей семян для получения двустрочного 6+64 см и шорокополосного 10 см посевов, причем отражатели широкополосного щелевого распределяют семена по четырем каналам, широкополосного отражательного — сплошной полосой.. Предохранители обеспечивали незабиваемость выходных отверстий почвой.

Эксперименты с распределителями при /б =0 см, 1С =10 см а к с =0+-6 см через 1 см дали возможность получить зависимости глубины заделки семян от установочной глубины кс сошника после прикатывания, которые аппроксимированы уравнениями:

Л1 „=0,045 • /I2 с+0,105 • /I с +1,15; (21)

Мд = 0,03 • Л2С + 0; 185 • к с + 1,285; (22)

Мш = 1,1 +0,7 -кс—0,036-/12с, . (23)

где М0, М Л(ш —глубина заделки семян при однострочном, двухстрочном и широкополосном посевах соответственно.

Прикатывание почвы с семенами осуществляли экспериментальными катками, унифицированными с опорными из-под секции культиватора. Критерием выбора размеров катков была глубина их погружения во фрезерованную по"ву.

На основании данных всех экспериментов отработаны конструкции (рис. 5) однострочного I,-двустрочного II и широкополосного III сошников к кожуху I фрезерного барабана ФКШ-2,7 (2,8).

Сошникам заданы постоянные параметры =0 см, т. е. они расположены по осевой линии кожуха I. Для однострочного 1С —9,5 см, для двухстрочного 1С =10 см, для широкополосного ¿е =11 см, что вызвано особенностью конструкций распределителей семян.

Регулировочное устройство 4 обеспечивает получение агротехнически заданной глубины заделки семян после прикатывания катками 5 в пределах 1,5—4 см.

И

В связи с тем, что нижняя часть двухстрочного и широкополосного распределителей шире приемного отверстия обоймы 2, приемные воронки 6 у них сделаны отъемными, чем достигается свободная установка распределителей 3 в обойму.

ЛАБОРАТОРНО-ПОЛ ЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования были проведены в овощных совхозах Московской области: им. Тельмана Раменского района — 1968, 1971 гг., «Динамо» Клинского района— 1909 г. и «Дмитровский» Дмитровского района— 1970 г. При исследованиях руководствовались программой и методикой государственных испытаний сеялок.. Результаты исследовании следующие. Глубина заделки семян и ее равномерность идентичны с полученными в лабораторных условиях, причем на опытных посевах эти показатели ближе к заданным, чем на контрольных сеялками. СОСШ-2,8,СОН-2,8 и СКОН-4,2. За счет более равномерной, заделки семян по глубине динамика появления всходов в среднем за три года была раньше: моркови на 4,5 дня, свеклы столовой — на 5,5 дня; окончание появления всходов также раньше на 7 и 11 дней соответственно, чем на контрольных посевах. Полнота всходов в среднем за три года выше, чем на контрольных посевах: моркови — на 17%, свеклы столовой— на 40%. Динамика нарастания надземной части в среднем в 1,6 раза, а подземной в 2,3 раза выше, чем на контроле. Превышение урожая на опытных посевах в среднем за три года было: моркови — на 19%. свеклы столовой — на 20,5%. Фрезерно-посевнои агрегат на базе ФКШ-2,7 (2,8) обеспечивал работоспособность как в посевном, так и в куль-тиваторном вариантах. При расчете экономической эффективности равнозначные технологические операции не учитывали. Сравнению подлежали совмещенный посев фрезерно-посевным агрегатом и раздельные операции ДТ-75+КПН-4Г+ЗКК-6Л (культивация во всех хозяйствах) и посев: а) Т-16М + + СОСШ-2,8 (им. Тельмана); б) ДТ-20+СОН-2.8 («Динамо»); в) МТЗ-50+СКОН-4,2 («Дмитровский»).

Преимущества применения фрезерно-посевного агрегата Т-16Л1 + ФКШ-2,7 с приспособлением для посева следующие: 1) степень снижения эксплуатационных издержек (%): а) 31,4; б) 39,0; в) 39,4; 2) степень снижения удельных капиталовложений (%): а) 28,6; б) 15,7; в) 23,7; 3) степень снижения удельной металлоемкости (%): а) 77,6; б) 80,5; в) 80,4; 4) степень снижения затрат труда (%): а) 28,5;*б) 58,7; в) 42,2;

5) рост производительности труда: а) 1,4; б) 2,42; в) 1,73;

6) годовая экономия (руб.): а) 542; б) 623; в) 678.

ОСНОВЫЫЕ ВЫВОДЫ-Й -ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании выполненных исследований установлено, что одной из наиболее ^перспективных технологических схем совмещения предпосевной подготовки почвы и посева овощних. культур на небольших участках является схема, основанная на высеве семян под кожух фрезерного барабана легкого культиватора ФКШ-2,7 (2,8) в агрегате с самоходным шасси типа Т-16М.

Такая схема позволяет оптимизировать процесс совмещения операций при посеве, увеличить загрузку шасси, использовать некоторые существующие машины или их рабочие органы (например, сеялок СОСШ-2,8—СКОСШ-2,8 и культиватора КРСШ-2,8).

2. Теоретическими исследованиями были обоснованы параметры кожуха фрезерного барабана ФКШ-2,7 (2,8). Так установлено, что основным параметром установки отражателя является угол его наклона к горизонту. Остальные параметры кожуха являются производными этого угла и глубины фрезерования. Для всех основных режимов фрезерования оптимальный угол установки отражателя лежит в пределах 37—40°, что обеспечивает движение отраженного потока почвы в борозду без повторного попадания на ножи ротора.

3. Экспериментальные исследования показали, что количество отбрасываемой ножом почвы (60ч-70%) и угол раствора почвенного веера (около 50%) хорошо согласуется с результатами теоретических расчетов.

4. Для малогабаритного кожуха культиватора применение известных (дисковых, полозовидных и др.) сошников невозможно из-за их относительно больших размеров. В связи с этим обосиопана целесообразность применения сошника в виде жесткого продолжения семяпровода, что позволило рационально совместить предпосевное фрезерование с посевом.

5. Экспериментами установлено, что наименьший разброс семян по глубине наблюдается при удалении сошника на 9-г-П см от заднего обреза кожуха. Эту зону следует принять за основную. Боковое смещение сошника практически не оказывает влияния на глубину заделки семян и ее равномерность. На основании этих данных приняты параметры распределителей семян для различных схем посева.

6. Минимальный разброс семян по глубине получен при числе оборотов ротора фрезы 410-7-470 об/мин. При этих оборотах изменение поступательной скорости от 1,7 до 2,7 м/сек (6,25-^9 км/час), что соответствует II-г-IV передачам самоходного шасси Т-16М, практически не влияет на глубину заделки семян, в связи с чем отпадает необходимость произво-

дить корректировку установочной глубины сошника при изменении режима фрезерования.

7. При выбранных скоростных режимах увеличение глубины фрезерования практически не влияет на глубину заделки семян, но уменьшает се неравномерность.

8. С целью максимальной унификации агрегата в качестве прикатывающего целесообразно применение опорного катка. В этом случае для получения заданных агротехнических показателей посева необходимо сошник углублять в пределах: а) при однострочном посеве от 1,85 до 6,75 см; б) при двухстрочном 6 + 64 см посеве от 1,0 до 6,7 см; в) при широкополосном 10 см посеве от 0,4 до 5,7 см.

9. При выбранных параметрах установки сошника под кожухом почвенный поток не оказывает влияния на количественное размещение семян, выходящих из распределителей, что позволяет использовать для высева семян под кожух различные типы высевающих аппаратов.

10. Выполненные исследования легли в основу модернизации культиватора ФКШ-2,7 (2,8) для использования его при совмещении фрезерования с посевом и на междурядной обработке этих же посевов. Это позволило повысить полевую всхожесть семян и урожай моркови и свеклы столовой, а также снизить эксплуатационные издержки, удельные капиталовложения и металлоемкость и повысить производительность труда, в результате чего общий годовой эффект без учета дополнительного урожая составил свыше 500 рублей на 1 машину.

Основное содержание диссертации опубликовано в.следующих печатных работах:

1. Приспособление для посева овощных культур к фрезерному культиватору ФКШ-2,7. «Тракторы и сельхозмашины», Л*з 10, 19С9 г., в соавторстве.

2. Фреза-сеялка. «Земля родная», 3, 1970 г., в соавторстве.

3. Исследование процесса высева семян некоторых овощных культур в активный поток почвы под кожух фрезбараба-на. «Доклады ТСХА», № 165, 1970 г., в соавторстве.

4. Эффективность оборудования фрезерного культиватора ФКШ-2,7 приспособлением для посева овощных культур. «Материалы НТС ВИСХОМа», вып. 27, 1970 г., в соавторстве.

5. Исследование технологии высева мелкосеменных овощных культур под кожух фрезбарабана культиватора. «Известия ТСХА», вып. 1, 1971 г., в соавторстве.

С. Обоснование некоторых параметров кожуха фрезбарабана пропашного культиватора ФКШ-2,7 (2,8). «Известия ТСХА», вып. 4,1972 г.

7. Отчет по результатам экспериментальных исследовании зарегистрирован в Комитете по науке и технике при Совете Министров СССР. Сборник рефератов НИР ТСХА, серия 21, Лв 25—26, 1971 г.

Результаты исследований доложены:

1. На Объединенном заседании НТС В/О «Союзсельхозтех-ника», МСХ СССР и МТ и СХМ СССР по почвообрабатывающим фрезам, 1967 г.

2. На расширенном заседании секции НТС ВИСХОМа по почвообрабатывающим машинам, 1969 г.

3. На научных конференциях секций овощеводства и механизации сельскохозяйственного производства ТСХА в 1969— 1970 гг.

Михаил Федорович СЕНИН

Л 54404 4/IV—73 г. Объем 1 п. д._Заказ 5G4._Тираж 150

Типография: Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева Москва 12503S, Тимирязевская \л„ 44