автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Конструктивные параметры высевающей части сеялки для посева несыпучих и слабосыпучих семян трав широкорядным способом

На правах рукописи

АРСЛАНОВ Мурат Арсланович

КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЫСЕВАЮЩЕЙ ЧАСТИ СЕЯЛКИ ДЛЯ ПОСЕВА НЕСЫПУЧИХ И СЛАБОСЫПУЧИХ СЕМЯН ТРАВ ШИРОКОРЯДНЫМ СПОСОБОМ

Специальность 05 20 01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□ □3 1 "74268

Нальчик 2007

003174268

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Бекеев Абдурахман Ханапиевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Каскулов Мусаби Хабасович

кандидат технических наук Ероков Мурат Борисович

Ведущая организация Государственное научное учреждение «Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» (ГНУ «Дагестанский НИИ сельского хозяйства»)

Защита состоится «09» ноября 2007 г в 12 — часов на заседании диссертационного совета К 220 033 01 в ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия имени первого президента Кабардино-Балкарской республики В M Кокова» по адресу 360004, КБР, г Нальчик, ул Толстого, 185

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия имени первого президента Кабардино-Балкарской республики В М Кокова»

Автореферат разослан и размещен на сайте www.kbsaa.ru «0Уу> октября 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

А.Д. Бекаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное состояние кормовых угодий Дагестана, большая часть которых находится в засушливой полупустынной зоне, характеризуется интенсивным выпадением из травостоя наиболее ценных пастбищных растений, из-за чего оголяются и начинают деградировать большие участки сенокосов и пастбищ Причина такой негативной ситуации заключается в перегрузках скотом и игнорировании научно обоснованной системы выпаса, а также в отсутствии эффективных технологий по восстановлению травостоя кормовых угодий

По данным последних геоботанических и почвенных обследований «Сев-гипрозема» Кизлярских пастбищ, проведенных в девяностых годах прошлого столетия, площадь очень сильно сбитых кормовых угодий составляет 383 тыс га, среднесбитых - 195 тыс га Слабо эродированные пастбища составляют 580 тыс га, сильно эродированные - 35 тыс га, а площадь открытых песков превышает 60 тыс га

В настоящее время в Западном Прикаспии только лишь 15 20 % общей площади региона не имеет признаков опустынивания

Выход из создавшегося положения видится в установлении нормативной нагрузки, улучшении кормовых угодий и последующем внедрении научно-обоснованной системы выпаса Наукой и практикой доказана перспективность использования в качестве трав-улучшателей на Черных Землях и Кизлярских пастбищах таких видов как волоснец ситниковый (Elymus junceus Fisch), житняк сибирский (Agropyron sibiricum Wild P В ), житняк пустынный (Agropyron deserforum Fisch), прутняк песчаный (Kochia prostrata Schrad), полынь белая (Artemisia meana), типчак (Festuca sulcata Hack)

Отличительной особенностью большинства приведенных кормовых растений является плохая сыпучесть их семян, поэтому для качественного высева требуются специальные сеялки Ввиду отсутствия таких машин практически невозможно посевом нужных трав улучшать пастбища на больших площадях

Попытки улучшить показатели высева несыпучих семенных материалов путем смешивания их с песком, опилками, измельченным навозом или другими видами балласта не дали ожидаемых результатов из-за расслоения высеваемых смесей в процессе работы сеялок В связи с изложенным, необходимость изучения и исследования данного вопроса весьма актуальна

Исследования выполнялись в соответствии с утвержденным планом научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия» на 2001 2005 гг в рамках бюджетной темы «Интенсификация машинных технологий в сельскохозяйственном производстве» (приказ №4 от 30 01 2001 г )

Цель исследований состоит в обосновании конструктивных параметров высевающей части сеялки для посева слабосыпучих и несыпучих семян трав широкорядным способом

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи - аналитическими исследованиями определить показатели неравномерно-

сти всходов в рядках при посеве несыпучих и слабосыпучих семян в зависимости от их засоренности и полевой всхожести,

- теоретически обосновать выбор рабочих органов для подачи несыпучих семенных материалов к высевающей катушке с учетом особенностей перемещения семян в бункере и семенной коробке,

- разработать и изготовить конструкцию высевающей части сеялки для посева несыпучих и слабосыпучих семенных материалов кормовых растений полупустынь и степей,

- обосновать конструктивные параметры спиралей-активаторов и установить их влияние на показатели высева семян житняка гребневидного, прутняка глинистого и песчаного,

- исследовать влияние толщины слоя семян житняка гребневидного, костреца безостого, прутняка глинистого и песчаного в бункере на показатели высева,

- рассчитать сравнительную экономическую эффективность модернизированной сеялки

Объектами исследований являлись процесс высева слабосыпучих и несыпучих семян трав с использованием стационарного стенда и высевающая система овощной сеялки СО-4,2

Научная новизна исследований заключается в установлении закономерностей протекания процесса высева слабосыпучих и несыпучих семян кормовых растений в зависимости от сорности высеваемого материала, параметров средств активизации его потока и степени заполнения бункера Обоснованы конструктивные параметры спиралей-активаторов применительно к серийной овощной сеялке СО-4,2

Получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель (Решение о выдаче патента на полезную модель СЕЯЛКА Заявка №2006116664/12(018129) от 15 05 2006г Авторы Новосельцев ВС, Арсланов М А, Зубрилина Е М , Малиев В X)

Практическая значимость работы состоит в разработке и обосновании конструкции устройства для улучшения показателей высева слабосыпучих и несыпучих семян трав широкорядным способом на базе овощной сеялки, что позволит использовать ее для создания сеяных пастбищ и сенокосов в условиях полупустынь и степей

Апробация работы Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на республиканской научно-практической конференции (г Махачкала, 2004 г), на региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Молодые ученые - АПК Республики Дагестан» (г Махачкала, 2005 г), на межрегиональной научно-практической конференции (г Махачкала, 2006 г), на международной научно-практической конференции (г Махачкала, 2006 г )

Публикации По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ объемом 2,44 печатных листа, в том числе 2 работы опубликованы в журнале «Механизация и электрификация сельского хозяйства», №№ 9 и 12 за 2006 г

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти

глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений Общий объем работы - 152 страницы машинописного текста, содержит 10 таблиц, 56 иллюстраций и 21 приложение

На защиту выносятся следующие основные положения

- аналитические зависимости, определяющие дисперсию и коэффициент вариации высева несыпучих семенных материалов, отличающихся высокой степенью засоренности, а также дисперсию и вариацию количества растений в рядках с учетом полевой всхожести семян,

- теоретические предпосылки для определения форм движения засоренных семенных материалов в семенной коробке сеялки и производительности спиралей активаторов,

- зависимость устойчивости высева семян различных кормовых культур (трав) от толщины их слоя в бункере сеялки и особенностей конструкции высевающей системы,

- оптимальные конструктивные параметры спиралей-активаторов для принудительной подачи семенного материала к высевающим катушкам

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении кратко рассмотрено общее состояние проблемы улучшения кормовых угодий Дагестана в степной и полупустынной зоне, отмечены нерешенные вопросы, обоснована актуальность исследований На этой основе сформулированы цель исследований, общее направление диссертационной работы и ее научная и практическая значимости

В первой главе «СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ» приведен обзор современных способов улучшения полупустынных и степных кормовых угодий, проведен анализ конструктивных особенностей машин, применяемых в лугопастбищном хозяйстве, рассмотрены конструкции различных аппаратов для высева семян трав, в том числе несыпучих и слабосыпучих семян кормовых растений

Выявлено, что к настоящему времени в России из всех способов улучшения (создания) сенокосов и пастбищ наибольшее распространение получил коренной способ, в то время как во всем мире преобладающей тенденцией стала технология подсева наиболее ценных трав в существующий травостой специальными комбинированными агрегатами

Из всех высевающих аппаратов наибольшее распространение получили катушечные ввиду относительно простой конструкции и легкости установки на норму высева, а также универсальности

Однако они не удовлетворяют агротехническим требованиям по высеву семян кормовых растений полупустынь и степей, отличающихся плохой сыпучестью

Попытки разработки новых оригинальных конструкций высевающих аппаратов, функционирующих на различных принципах, для высева несыпучих и слабосыпучих семян, не привели к созданию простого и эффективного устройства, надежно выполняющего технологический процесс

В связи с этим представляет научный и практический интерес разработка

соответствующей высеваюшей системы к сеялке, которая нашла бы применение в составе комплекса машин для коренного улучшения сенокосов и пастбищ в условиях полупустынь и степей.

На основе приведенных обзорных материалов и их анализа были сформулированы вышеприведенные цель и задачи исследований.

Во второй главе «теоретические исследования» первые два раздела включают материалы, в которых дан анализ процессу заполнения семенной коробки высевающего аппарата несыпучими семенами и их высева, влияющего на равномерность всходов в рядке.

Кроме того, глава содержит результаты аналитических исследований для определения производительности спиралей-активаторов.

В случае высева катушечным высевающим аппаратом сыпучих семян заполнение семенной коробки происходит самопроизвольным движением потока семенного материала, а сам высев - под действием ребер высевающей катушки принудительно, а также в результате активного движения семян под катушкой. При этом удельная доля семян, высеваемых за счет активного потока, может увеличиться более чем на 70%.

Совершенно другая картина наблюдается при высеве несыпучих семян (рис. 1). I и II квадранты могут быть заполнены только принудительным способом. Второе принудительное движение происходит в семенной коробке, поэтому основную роль в продвижении семяи к высевному отверстию играют два разных принудительных движения.

Рисунок 1 - Схема работы катущечногй иысевагощего аппарата при высеве несыпучих семян

- Принудительное движение потока семян под воздействием нагнетающего устройства.

- Принудительное движение потока семян под но я действием ребер желобков катушки.

- Активное движение семян под высевающей катушкой,

Первое движение создается нагнетателем (ими оборудуются овощные сеялки), второе — ребрами желобков катушки

Наряду с этими видами принудительного движения в III и IV квадрантах имеет место и активное движение в виде слоя семян, заключенного между двумя другими слоями перемещающимися принудительно

Проведенные рекогносцировочные опыты по высеву несыпучих семян показали, что без принудительного заполнения коробки высевающей катушки, процесс прерывается из-за отсутствия материала в зоне действия катушки

Исходя из приведенных рассуждений и материалов рекогносцировочных опытов, можно сделать однозначный вывод о том, что высев несыпучих семенных материалов возможен при сочетании двух принудительных движений, создаваемых нагнетателями семян и ребрами катушек Причем влияние на процесс конструктивных характеристик катушек незначительно Те же рекогносцировочные опыты позволили убедиться в стабильности высева только в том случае, когда семенной материал к нагнетателям доставляется принудительно спиралями-активаторами

Для оценки показателей работы высевающих аппаратов устанавливают распределение масс семенного материала и семян на отрезках определенной длины

При высеве засоренного семенного материала, что характерно для луго-пастбищных трав, приходится учитывать неравномерность распределения семян в материале, а это значит, что после высева на равных отрезках рядка высев равных масс приведет к разному количеству семян, тек некоторой случайной величине х, Плотность вероятности х, зависит от выбранной длины отрезков рядка /, а плотность вероятности распределения масс материала на тех же отрезках может быть представлена дельта-функцией

P(q/l) = S(q-q), (1)

где <7 - заданная масса навески семенного материала,

q - среднее значение высева за опыт, г Неустойчивость потока семян на выходе из катушки обычно оценивается дисперсией £>[<7//], соответствующей плотности вероятности P(q/l) Аналогично выражается равномерность распределения семян в рядке дисперсией £>,[*//]> определяемой для Р,(х/1)

Дисперсия дискретной случайной величины х (число семян на отрезке рядка /) имеет вид

Dfc/lhtix-Mfc/lfpMl), (2)

t=0

где п — целое число, большее отношения наибольшей массы q,iax, высеваемой на отрезке / к средней массе семени т, те qmaJm, M^x/l] - математическое ожидание числа семян на отрезке / Необходимо найти связь между выражениями (1) и (2), для чего нужно знать вероятность появления отрезков длиной lex семенами на каждом, выражаемая интегралом

/>(*//)= "¡рШ/ШЪ, (3)

где /(х/<?) - плотность распределения числа семян по навескам с заданной массой д Исходя из равенства (3) можно написать

= р^Лф/^, (4)

где м\х(ц\ = ^х/(х/д)- математическое ожидание числа семян в массе ц При известной массовой доле семян /? в высеваемом материале М[х11\=рч1т

Теперь пользуясь равенством (4), можно написать

(5)

т

где я =

На основании выражений (3) и (5) равенство (2) после соответствующих преобразований примет вид

а [*//] = ¡р(ч/1)ф/ч] ач + (6)

где £>[*/<7] = ~ /(*/"?) " дисперсия числа семян в массе д,

в[ч/1]= |^(<7/')(<?-ЯУ¿4- дисперсия массы семенного материала, высеваемого на отрезках длиной I Следовательно, первое слагаемое в равенстве (6) представляет собой компоненту дисперсии, не зависящей от неустойчивости высева Она обусловлена начальной неравномерностью распределения семян в высеваемом материале

Если допустим, что семена распределены по биноминальному закону

/(*/?) = с;/Г(1-/?)""%

где п - целая часть отношения q|m, то £>[*/<?] = /?0 - /3)—

т

Кроме того, примем, что р{й/1) - непрерывная функция плотности вероятности с дисперсией о[д/[\ = а2 и </(/) - математическое ожидание Тогда равенство (6) перепишется так

(7)

т

С учетом равенства (5), из выражения (7) получим формулу для определения коэффициента вариации

(8)

где (/(<?,/) = ет/д

Из формулы (8) видно, что и коэффициент вариации имеет компоненту, обусловленную неравномерностью распределения семян в засоренном мате-

риале

Используя те же математические методы теории вероятностей, найдем выражения для определения математического ожидания, дисперсии и коэффициента вариации всходов на учетной длине рядка

Обозначив полевую всхожесть через Пе, имеющую меньшее значение по сравнению с лабораторной всхожестью, математическое ожидание количества растений на отрезке рядка длиной / опишется равенством

Лф//]=Л.М,[*//]=^<Г (9)

т

А дисперсия числа всходов определится из выражения

(10)

т \ т )

где о-2 = £>[?//] - дисперсия массы семенного материала на отрезках длиной /

Аналогично выражению (10) изменится и формула для определения коэффициента вариации всходов на длине учетного рядка /

УА^М^Г^Ш), (11)

V П.Р я

где У{д,1) = а/д.

Анализируя формулу (11) можно прийти к единственному выводу о том, что показатель неравномерности размещения всходов в рядке больше соответствующего показателя (8) для засоренных семян, так как появилась еще одна компонента, обуславливающая неравномерность распределения всходов

Аналитическими исследованиями также установлено, что законы распределения растений по отрезкам рядка как при посеве зерновых пропашных и технических культур, так и трав соответствуют распределению семян на тех же отрезках и полевая всхожесть семян на них не влияет, а изменяет только лишь их параметры

Следовательно, из-за невозможности добиться показателей, соответствующих агротехническим требованиям, высев засоренных семенных материалов следует считать удовлетворительным в том случае, когда процесс характеризуется непрерывностью В связи с этим норму высева необходимо корректировать с учетом не только лабораторной, но и полевой всхожести семян и их чистоты

С целью эффективной доставки высеваемого материала к катушке бункер сеялки 1 оборудуется валом 2, на котором монтируются спирали 3 и нагнетатели 4 Причем, нагнетатели, подающие высеваемый материал к катушкам, обеспечиваются им спиралями, установленными по обе стороны от каждого из них (рис 2)

Чтобы высев происходил стабильно, должно соблюдаться условие

где 1УСП - производительность спиралей-активаторов, \Увк - производительность высевающей катушки

А-А

1 - бункер; 2 - вал нагнетателя; 3 - спираль-активатор; 4 - нагнетатель; 5 - ведомая звездочка привода высевающей катушки; 6 - катушка; 7 - вал катушки

В том случае, когда толщина слоя семян в бункере Н меньше диаметра спиралей производительность определяется по формуле:

=ЩЩва/2уф^-^)1], кг/мин.; (13)

6

где ¡}/ - угол охвата слоя семян витком спирали; у - плотность семенного материала, кг/м"1; /-шагспирали, м; и,.—частота вращения спирали, мин"1 Д„ - диаметр спирали, м;

с/пр - диаметр проволоки, из которой изготовлены спирали, м.

А если толщина слоя семян в бункере больше Ос„, то

% = (Щ

В третьей главе «ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ» приведены задачи и общая программа экспериментальных исследований, дан перечень оборудования, приборов и материалов, необходимых для экспериментальной работы, изложены методики проведения экспериментальных исследований и обработки опытных данных

В четвертой главе «РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ» представлены результаты экспериментов по оценке сыпучести семенных материалов кормовых растений, устойчивости их высева в зависимости от различных сочетаний элементов высевающей системы и параметров спиралей-активаторов

Первый раздел включает результаты опытов по определению углов естественного откоса семян житняка гребневидного, костреца безостого и прутняка глинистого, а также показателей сыпучести семян прутняка песчаного

Установлено, что угол откоса житняка по повторностям изменяется в диапазоне 23 24° Этот же показатель для костреца колеблется от 23° до 28° при среднем значении 25° за опыт Аналогичные данные получены и по прутняку глинистому, т е аот = 24°34' 27°39'

Полученные данные существенно превышают соответствующие значения аот для других видов трав, поэтому они свидетельствуют об их относительно низкой сыпучести

Показатели сыпучести семян прутняка песчаного, определенные отношением высоты семян после подъема цилиндра к первоначальной высоте в цилиндре находятся в пределах 0,71 0,93 На основе полученных данных можно сделать вывод об их плохой сыпучести

В целом, исходя из материалов первого раздела, можно отметить следующее При широкорядных посевах несыпучих и слабосыпучих семян устойчивость процесса возможна только в случае принудительного транспортирования высеваемого материала в зону действия нагнетателей, так как отсутствуют явления активного движения и самотека

В связи с тем, что диаметр спиралей Осп определился с учетом расстояния между валом нагнетателей и дном бункера, предстояло обосновать шаг спирали, изготовленной из проволоки диаметром 4 мм

За критерий выбора шага / считали условие, когда не наблюдается накопления семенного материала в бункере над высевающей катушкой в результате транспортирования его спиралями и при этом высев характеризуется непрерывностью

Рекогносцировочные опыты по высеву показали, что в зависимости от шага / изменение толщины слоя семян в бункере имеет четыре четких признака

1 Семенной материал в бункере накапливается над катушкой

2 Слой семян над катушкой остается неизменной по толщине до исчерпания семян в бункере на 1/2 объема

3 Толщина слоя семян в бункере над катушкой уменьшается медленнее, чем по краям

4 Толщина слоя семян в бункере над катушкой уменьшается быстрее, чем по краям

Очевидно, что из приведенных четырех случаев с точки зрения более стабильного процесса высева, третий случай необходимо оценивать как благоприятный

Анализ результатов экспериментов, приведенных во втором разделе, показывает, что при высеве прутняка глинистого спирали с шагом 18 мм не обеспечивают требуемой производительности, поэтому через определенное время процесс высева прекращается

Спирали с шагом / = 35 мм при высеве данного материала обеспечивали равную с катушкой производительность, о чем свидетельствовала неизменность толщины слоя материала над катушкой до тех пор, пока семена не начинали рассыпаться после исчерпания его в периферийной части бункера (слева и справа от нагнетателя)

Исследования с использованием спиралей с шагом, равным 22, 26 и 30 мм показали следующее

Уменьшение толщины слоя семян, как в средней части высевающей системы, так и по краям начинается почти сразу же после начала высева Более интенсивно убывает слой семян слева и справа от нагнетателя над первыми витками спиралей, которые через определенное время начинают оголяться При этом процесс протекает непрерывно вплоть до полного исчерпания семенного материала в бункере

Результаты исследований позволяют утверждать, что для эффективной работы высевающей системы при широкорядных посевах прутняка глинистого бункер сеялки должен быть оборудован спиралями-активаторами со следующими параметрами Д.,, = 65 мм, с/сп = 4 мм, ¡ = 22 30 мм Причем, более сорный материал следует доставлять к нагнетателю спиралями с большим шагом

При высеве семян прутняка песчаного, характеризующихся худшей сыпучестью, данные экспериментов во многом аналогичны результатам, полученным по прутняку глинистому Отличие заключается в том, что переполнение бункера над катушкой и нагнетателем наблюдается только лишь с применением спиралей с шагом I = 45мм Если / = 35 40 мм, то уровень семян над катушкой остается неизменной до тех пор, пока крайние витки спиралей не начинают оголяться

Как и в вариантах с высевом семян прутняка глинистого доставка материала в требуемом количестве к нагнетателю происходит при использовании спиралей с ? = 22 30 мм

Материалы исследований также показывают, что спирали с шагом ? = 18 мм не обеспечивают своевременной транспортировки семян к нагнетателю, а применение спиралей с шагом / = 35 40 мм для высева чрезмерно засоренных семенных материалов вполне реально

Исследования с целью определения влияния элементов высевающей системы на устойчивость высева проведены по двум вариантам «спира-ли+нагнетатель» и «нагнетатель»

Высевали семена житняка гребневидного, прутняка глинистого и песчаного средним высевающим аппаратом, оборудованным спиралями правой и левой навивки

Графики, построенная для X и К (рисунки 2, 3) показывают следующее.

При высеве житняка по первому варианту значения X имеют тенденцию роста до тех пор, пока толщина слоя семян в бункере не оказывается равной 3,5 см, после чего вес проб начинает уменьшаться с 40 до 28 г. В варианте «нагнетатель» (без спиралей) происходит снижение веса проб непрерывно, начиная с толщины слоя ссмян в 7,0 см, достигая при А = 2,5 см 7 г.

Л>

35.

30.

25.

20.

15.

10.

5

0 2 4 6 8 Ю 12 14 16 18 20 4 СМ Рисунок 2 - Высев житняка гребневидного средним аппаратом (среднеарифметическое)

■--— высев с нагнетателем;

—---— высев со спиралями и нагнетателем;

-------- аппроксимирующая кривая высева с нагнетателем;

----— аппроксимирующая кривая высева со спиралями и нагнетателем .

По варианту «нагнетатель» при И — 19,6 см V ~ 4,17 %. Со снижением уровня семян в бункере до 7,0 и 2.5 см данный показатель имеет соответственно значения 49 и 220%. Эти же показатели для первого варианта соответственно равны 5,57 и 59,03 %.

После аппроксимации экспериментальных зависимостей получены уравнения для среднеарифметического высева по соответствующим вариантам:

у - • 7,08.Г \ 45/Хд 30.26 при /Г - 1; (15)

у = -3,54*419,80*-И 2,94 при /?" = !. (16)

Как видно из приведенных графиков, стабильный высев семян житняка без применения спиралей-активаторов невозможен, особенно после уменьшения толщины слоя семян в бункере до 7,0 см и менее,

200. Ш

т

циенты вариации)

------- высев с нагнетателем;

----высев со спиралями и нагнетателем;

---аппроксимирующая кривая высева с нагнетателем;

----- аппроксимирующая кривая высева со спиралями и нагнетателем.

Выссе семян прутняка глинистого и песчаного происходит по аналогичной закономерности (рисунки 4 и 5), т.е. при высеве прутняка глинистого со спиралями и нагнетателем вес проб семян растет, начиная с Ь = 19,6 см до И = 3,5 см. По прутняку песчаному вес проб увеличивается до снижения толщины слоя семян на 10,0 см. Этот показатель при высеве с нагнетателем сразу же начинает резко снижаться для прутняка глинистого с 33,4 до 11,42 г, а для прутняка песчаного — с 17,17 до 0 г в диапазоне уменьшения толщины слоя семян в бункере И = 19,6...2,5 см.

Для высева семян житияка и прутняка глинистого характерно, что максимальные значения проб 42 и 34 г соответствуют толщине слоя материала в бункере к = 3,5 см. При высеве семян прутняка песчаного максимум веса проб отмечается при Ь = 13,0 см. В диапазоне толщины слоя семян в бункере Н = 7,0...2,5 см вес проб снижается с 23,44 до 9,1! г. Что касается высева без спиралей с одним нагнетателем, то вес проб даже при полном ящике значительно меньше, чем со спиралями. А начиная с толщины слоя семян в 13,0 см высев уменьшается с 17,91 до 0,49 г при Ь " 7,0 см, затем при к - 2,5 см совсем прекращается.

1*0.

35.

30. 25. 20. 15. 10. 5 .

0 2 } 6 8 10 12 V* 16 18 20 ТЩ

Рисунок 4 - Высев прутняка глинистого средним аппаратом (среднеарифметическое)

- высев с нагнетателем;

----- высев со спиралями и нагнетателем;

------- аппроксимирующая кривая высева с нагнетателем;

---— аппроксимирующая кривая высева со спиралями и нагнетателем.

Аппроксимация экспериментальных зависимостей позволила получить уравнения для среднеарифметического высева семян прутняка глинистого по соответствующим вариантам:

7 = 7,46лг-18,86л + 22,81 при А'"' = 1; (17)

у = -5,44л:: + 32,82л: - 13,49 При й" = I. (18)

Для среднеарифметических значений высева семян прутняка песчаного уравнения аппроксимации по тем же вариантам имеют вид:

у = -О,3075л2 + 8,4305*- 9,8775 при К2 = 0,8; (19)

у = -5.800л-2 + 33,20бл -18,665 при Я2 = 0,99. (20)

Коэффициент вариации высева семян прутняка глинистого при сочетании «спирали+нагнетатель» изменяется в узком диапазоне (2,46...7,56 %) для к = 19,6.,.3,5 см. И только лишь при к = 2,5 см У = 90,76 %.

0 2 I 6 8 10 12 % 16 18 20 Ь, СИ Рисунок 5 - Высев прутняка песчаного средним аппаратом (среднеарифметическое)

--высев с нагнетателем;

-----— высев со спиралями и нагнетателем;

-----— аппроксимирующая кривая высева с нагнетателем;

--_— аппроксимирующая кривая высева со спиралями и нагнетателем.

В варианте «нагнетатель» даже при А = 19,6 см V = 25,48 %, принимая с уменьшением /г следующие значения V = 90,03 и V = 110,51 %.

При высеве прутняка песчаного для варианта «спирали+нагнетателы> и толщине слоя семян к = 19,6...3.3,0...7,0 см коэффициент вариации имеет соот-

ветственно следующие значения 12,53; 7,40; 24,45 %.

Для варианта «нагнетатель» при к = 7,0 см V =71,43 %. Приблизительно такое же значение имеет коэффициент вариации при оснащении бункера спиралями и нагнетателем для к = 2,5 см.

В заключительной серии экспериментов семена житняка, костреца, прутняка глинистого и песчаного высевали крайними аппаратами, к которым материал доставлялся спиралями длиной 250 или 340 мм, имеющими соответственно следующие значения шага спирали: г = 22 мм и / = 30 мм.

Полученные данные после математической обработки представлены в виде графиков в сравнении с показателями работы среднего высевающего аппарата, оборудованного двумя спиралями.

Сравнительный анализ материалов по высеву житняка крайним аппаратом, к которому семена доставляются спиралью длиной £„, = 340 мм, показывает,. что процесс происходит более устойчиво, чем с ¿„ = 250 мм. При сопоставлении показателей высева крайними аппаратами с аналогичными данными по высеву средним аппаратом, можно сделать вывод о том, что вплоть до уменьшения толщины слоя семян к = 7,0 см процесс стабилен. Однако при к = 3,5 см и длине спирали - 250 мм наблюдается резкое увеличение (до 56 %) коэффициента вариации.

Из результатов исследований процесса высева семян костреца безостого видно, что производительность ШК в два раза ниже, чем при высеве житняка, что объясняется плохой их сыпучестью и связностью (рисунок 6).

Рисунок 6 - Высев костреца безостого (среднеарифметическое)

--- высев средним аппаратом, длина спирали 2x150 мм;

------ высев крайним аппаратом, длина спирали 250 мм;

------__ аппроксимирующая кривая для среднего аппарата;

— ----- аппроксимирующая кривая для крайнего аппарата.

Высота слоя семян в бункере к = 2,5 см приводит к кризису, т.е. к прекращению высева. Во всех остальных случаях X варьирует в узком диапазоне,

как для Lc„ = 250 мм, так и Lc„ = 340 мм.

Относительно изменения коэффициентов вариации следует отметить, что для среднего и крайнего аппарата со спиралью Lcn = 250 мм они аналогичны с данными по высеву житняка Однако имеют место более высокие значения V при h = 19,6 см по крайним высевающим аппаратам, чем в тех случаях, когда толщина слоя семян составляет соответственно 7,0 и 3,5 см (V= 14,61 % и V = 11,18 % против V= 7,33 %, V= 5,23 % для спирали Lcn = 250 мм и V= 6,56 % и V= 5,29 % для спирали Lc„ = 340 мм)

Для среднеарифметических значений высева по среднему высевающему аппарату и двум крайним, оборудованным спиралями с Lc„ = 250 мм и Lcn - 340 мм, получены уравнения аппроксимации вида

у = -6,273jc2 + 37,417л - 29,597 при R2 = 0,94, (21)

у = - 1,983.x2 +11,889* + 8,608 при R2 = 0,60, (22)

у = -4,980*2 + 28,602* -12,245 при R2 = 0,90 (23)

Анализ результатов высева семян прутняка глинистого показывает, что вес проб заметно превосходит по всем вариантам аналогичные показатели по высеву семян костреца и уступает данным при высеве семян житняка Полученные данные позволяют считать, что процесс высева семян прутняка глинистого в диапазоне толщин слоя материала в бункере Л = 19,6 3,5 см происходит стабильно Однако нужно подчеркнуть, что более устойчиво высевает крайний высевающий аппарат при Lcn — 340 мм и t =30 мм.

Аппроксимация опытных зависимостей для среднеарифметических значений высева и коэффициентов вариации позволила получить следующие уравнения

- среднеарифметические для Lcn = 250 мм и Lc„ = 340 мм соответственно

у = -3,480*2 + 25,182* +10,000 при Л2 = 0,98, (24)

у = 3,175х2 + 19,737дг + 6,770 при К2 = 0,95, (25)

- коэффициенты вариации для Ьсп = 250 мм и Ьсп = 340 мм соответственно у = 12,338л:2 -91,023* + 172,110 при Я2 = 0,99, (26)

у = 14,138*2-87,995*+135,520 при И2 = 0,95 (27)

Сравнивая показатели высева семян житняка гребневидного, костреца безостого и прутняка глинистого нужно сделать вывод о том, что более высокая производительность отмечена по крайним высевающим аппаратам И такая закономерность при сравнении со средним аппаратом сохраняется до И = 3,5 см Исключением является процесс высева житняка при Ьсп = 250 мм, когда, начиная с /г < 7,0 см начинает резко снижаться

Материалы экспериментов по высеву семян прутняка песчаного показывают, что при любой толщине слоя семян в бункере производительность среднего аппарата оказывается более высокой, чем крайнего

Еще одна характерная особенность полученных данных заключается в быстром снижении порций высеваемого материала, начиная с Л = 7,0 см по всем вариантам независимо от конструктивных различий высевающей системы (рисунки 7 и 8) А максимум производительности соответствует И = 13,0 см

Рисунок 7 - Высей прутняка песчаного (среднеарифметическое)

-- высев средним аппаратом, длина спирали 2x150 мм;

----- высев крайним аппаратом, длина спирали 250 мм;

----_--- аппроксимирующая кривая для среднего аппарата;

---— аппроксимирующая кривая для крайнего аппарата.

Рисунок 8 - Высев прутняка песчаного (среднеарифметическое)

- высев средним аппаратом, длина спирали 2x150 мм;

-----высев крайним аппаратом, длина спирали 340 мм;

------_ аппроксимирующая кривая для среднего аппарата;

_ аппроксимирующая кривая для крайнего аппарата.

Кроме того, следует отметить, что показатели высева крайнего аппарата для Lc„ = 250 мм и Ьсп = 340 мм оказались почти одинаковыми

Минимальные значения коэффициентов вариации по крайним высевающим аппаратам получены при h = 7,0 см Когда толщина слоя семян в бункере 7,0 см для среднего аппарата V превышает 20 %, а при h = 2,5 см коэффициент вариации имеет значение более 70 %

Аппроксимация опытных зависимостей для высева семян прутняка песчаного позволила получить следующие уравнения

- среднеарифметический высев при Lcn = 250 мм

у = -2,338*2 +17,634* -11,862 при R2 = 0,97, (28)

- среднеарифметический высев при Lc„ = 340 мм

у = —1,295л:2 +12,367*-6,395 при R2 = 0,94 (29)

На основе экспериментальных материалов по высеву слабосыпучих и несыпучих семян кормовых растений можно сделать следующее заключение бункер сеялки СО-4,2 дополнительно нужно оборудовать спиралями-активаторами диаметром Dcn = 65 мм, шагом для средних высевающих аппаратов t = 22 мм, для крайних — t = 30 мм Диаметр проволоки для спиралей dnp = 4 мм Причем каждый из двух бункеров должен включать две спирали длиной Le = 350 мм для среднего аппарата и две спирали длиной Lc„ = 340 мм к крайним двум аппаратам

Расчет экономической эффективности использования модернизированной сеялки показал, что при годовом объеме работы в 161 га и сменной производительности WCM =16,1 га/см на одну сеялку эффект составляет 3976,2 руб Причем вложенные в модернизацию средства окупаются в течение двух месяцев

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 В России основным способом улучшения сенокосов и пастбищ является коренной, включающий классические приемы подготовки почвы и посевы семян трав или травосмесей с использованием обычных средств механизации растениеводства, не всегда пригодных при улучшении кормовых угодий широкорядным способом посева слабосыпучих и несыпучих семян засухоустойчивых растений, которым нет альтернативы в условиях полупустынь и степей

Особенно остро ощущается отсутствие сеялок для посева семян дикорастущих кормовых растений широкорядным способом, что объясняется отсутствием эффективных разработок соответствующих высевающих систем

2 Аналитическими исследованиями установлено, что при посеве несыпучих и слабосыпучих семян кормовых растений добиться устойчивости и равномерности высева, соответствующих агротехническим требованиям к посеву семян трав, невозможно даже в случае идеальной работы высевающих аппаратов, когда коэффициенты вариации равны нулю Это объясняется начальной неравномерностью распределения семян в засоренном высеваемом материале и значительной разницей между их лабораторной и полевой всхожестью

Наряду с этим выявлено следующее. Законы распределения растений по отрезкам рядка как при посеве зерновых пропашных и технических культур,

так и трав соответствуют распределению семян на тех же отрезках и полевая всхожесть семян на них не влияет, а изменяет только лишь их параметры, поэтому норму высева требуется устанавливать в зависимости от чистоты и полевой всхожести семян

3 Производительность спиралей-активаторов зависит в общем виде от площади осевой проекции потока семян, плотности семенного материала, частоты вращения и шага спирали

Однако площадь осевой проекции потока семян прямо пропорциональна углу охвата витками спирали семенного материала, диаметру спирали и диаметру проволоки спирали Поэтому, если толщина слоя семян в бункере меньше диаметра спирали, производительность (1УС„) спиралей-активаторов определяется по формуле (13), а если толщина слоя семенного материала в бункере равно или больше диаметра спирали, то значение 1УС„ рассчитывают по формуле (14)

4 Результаты экспериментальных исследований при высеве семян житняка гребневидного, прутняка глинистого и песчаного высевающим аппаратом сеялки СО-4,2 показывают, что процесс происходит более устойчиво в том случае, когда бункер оборудован средствами «спирали+нагнетатель» по сравнению с вариантом «нагнетатель»

При последнем варианте после исчерпания семенного материала в зоне действия нагнетателя, несмотря на наличие семян в бункере, высев прекращается

5 Исследования с целью определения влияния толщины слоя материала в бункере при высеве семян житняка гребневидного, костреца безостого, прутняка глинистого и песчаного на устойчивость высева показали, что в вариантах «спирали+нагнетатель» и «спираль+нагнетатель» для крайних аппаратов в основном процесс протекает стабильно до тех пор, пока толщина слоя семян составляет около 7,0 см Затем следует уменьшение веса отбираемых проб, однако высев не прекращается даже при его снижении на дне бункера до И = 3,5 см

Коэффициенты вариации высева по варианту «спирали+нагнетатель» для толщины слоя семян в бункере А = 19,6 3,5 см имеют диапазон колебаний, допускаемый агротехническими требованиями на посев засоренных семенных материалов кормовых растений

6 Активация несыпучих и слабосыпучих семян в бункере в процессе подачи их в зону действия нагнетателя спиралями приводит к практически полному опорожнению бункера при допустимой агротехническими требованиями устойчивости высева, что позволяет ввиду уменьшения частоты заправок посевного агрегата повысить его производительность

Однако нужно подчеркнуть, что результаты экспериментальных исследований подтвердили зависимость производительности спиралей от площади осевой проекции потока семян и их осевой скорости перемещения, которые в свою очередь зависят от конструктивных параметров спирали и частоты ее вращения

7 Исходя из результатов экспериментальных исследований, конструктивные параметры спиралей-активаторов правой и левой навивки для доставки

высеваемого материала к среднему аппарату должны быть следующими диаметр спирали Dcn = 65 мм, шаг t -11 мм, длина спиралей Lc„ = 350 мм Те же параметры для перемещения семян к крайнему аппарату Dcn = 65 мм, шаг t = 30 мм, ¿с„ = 340 мм

Спирали необходимо изготавливать из мягкой металлической проволоки диаметром dcn = 4 мм

8 Расчет экономической эффективности модернизации серийной сеялки СО-4,2 путем изготовления и монтажа на вал нагнетателей восьми спиралей-активаторов показал, что при сменной производительности посевного агрегата Wcu =16,1 га/см и годовом объеме работы в 161 га в результате снижения затрат труда экономический эффект на одну сеялку составляет 3976,2 руб Причем вложенные в модернизацию средства окупаются в течение двух месяцев

Дальнейшей разработки требуют заделывающие рабочие органы сеялки, особенно для посева тех семян, которые необходимо заделывать в почву на глубину 0,5 1,0 см

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Бекеев, А X Исследование конструктивных параметров и режимов работы высевающего аппарата для высева семян трав /АХ Бекеев, М А Арсла-нов // Современные проблемы механизации сельскохозяйственного производства Материалы республиканской научно-практической конференции - Махачкала, 2004 - С 50 52

2 Бекеев, А X Концепция создания прототипов полупустынных пастбищ / АХ Бекеев, МА Арсланов // Сб материалов региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Молодые ученые - АПК Республики Дагестан» - Махачкала, 2005 -С 314 316

3 Арсланов, М А Совершенствование высевающего устройства для высева семян трав / М А Арсланов // Сб материалов региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Молодые ученые - АПК Республики Дагестан» - Махачкала, 2005 -С 316 319

4 Арсланов, М А Исследование процесса высева слабосыпучих трав для полупустынных и степных пастбищ / М А Арсланов, В X Малиев // Материалы межрегиональной научно-практической конференции - Махачкала, 2006 -С 75 77

5 Арсланов, М А Влияние неустойчивости высева засоренного семенного материала на равномерность распределения семян в рядке / М А Арсланов, В X Малиев // Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства Сб статей международной научно-практической конференции Том 2 - Махачкала, 2006 -С 108 110

6 Арсланов, М А Уравнения движения частицы семенного материала под действием спирали-активатора высевающего устройства / М А Арсланов, А X Бекеев // Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства Сб статей международной научно-практической конференции Том 2 - Махачкала, 2006 -С 110 112

7 Арсланов, М А Применение средств активации семенного материала в сеялке СО-4,2 для высева слабосыпучих и несыпучих семян кормовых растений / М А Арсланов // Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства Сб статей международной научно-практической конференции Том 2 - Махачкала, 2006 -С 112 116

8 Арсланов, МА Исследование работы высевающего устройства для плохосыпучих семян кормовых трав / М А Арсланов // Механизация и электрификация сельского хозяйства -2006-№9 -С 10-11

9 Арсланов, М А Особенности высева слабосыпучих и несыпучих семян кормовых растений / М А Арсланов // Механизация и электрификация сельского хозяйства -2006 -№12 -С 13 14

Подписано в печать 21 09 07г Бумага офсетная Печать офсетная Тираж 100 экз Заказ № 39 Типография Даггоссельхозакадемии Лицензия ПЛД № 13-67 от 27 01 ООг г Махачкала, ул М Гаджиева, 180

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Способы улучшения полупустынных и степных кормовых угодий.

1.2. Обзор конструкций машин для улучшения сенокосов и пастбищ

1.3. Особенности конструкций высевающих аппаратов травяных сеялок и тенденции их совершенствования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Процесс заполнения семенной коробки высевающего аппарата несыпучими семенами и протекание их высева.

2.2. Особенности высева слабосыпучих и несыпучих семян кормовых растений и их влияние на равномерность всходов в рядке.

2.3. Определение производительности спиралей-активаторов для подачи высеваемого материала к нагнетателям.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Задачи экспериментальных исследований.

3.2. Программа экспериментальных исследований.

3.3. Оборудование, приборы и материалы для проведения исследований.

3.4. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.4.1. Методика определения углов естественного откоса и показателей сыпучести семян.

3.4.2. Методика определения конструктивных параметров спиралей.

3.4.3. Методика проведения исследований по высеву семян различных кормовых растений аппаратом, оборудованным средствами активации потока высеваемого материала.

3.4.4. Методика обработки экспериментальных данных.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Углы естественного откоса семян житняка, костреца и прутняка глинистого и показатели сыпучести семян прутняка песчаного.

4.2. Обоснование конструктивных параметров спиралей-активаторов.

4.3. Результаты исследований по определению влияния элементов высевающей системы на показатели устойчивости высева.

4.4. Определение влияния толщины слоя семян в бункере и некоторых конструктивных параметров спиралей на устойчивость высева семян кормовых растений.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ

СЕЯЖИ.

Современное состояние природных кормовых угодий Дагестана, большая часть которых находится в засушливой полупустынной зоне, характеризуется интенсивным выпадением из травостоя наиболее ценных пастбищных растений, из-за чего оголяются и начинают деградировать большие участки сенокосов и пастбищ. Причина такой негативной ситуации заключается в перегрузках скотом и игнорировании научно обоснованной системы выпаса, а также в отсутствии эффективных технологий по восстановлению травостоя кормовых угодий.

По данным последних геоботанических и почвенных обследований «Севгипрозема» Кизлярских пастбищ [1], проведенных в девяностых годах прошлого столетия, площадь очень сильно сбитых кормовых угодий составляет 383 тыс. га, среднесбитых - 195 тыс. га. Слабо эродированные пастбища составляют 580 тыс. га, сильно эродированные - 35 тыс. га, а площадь открытых песков превышает 60 тыс. га.

По последним данным [2] в Западном Прикаспии только лишь 15.20 % общей площади региона не имеет признаков опустынивания.

Выход из создавшегося положения видится в установлении нормативной нагрузки, улучшении кормовых угодий и последующем внедрении научно обоснованной системы выпаса. Наукой и практикой доказана перспективность использования в качестве трав-улучшателей на Черных Землях и Кизлярских пастбищах таких видов как волоснец ситниковый (Elymus junceus Fisch), житняк сибирский (Agropyron sibiricum Wild P.B.), житняк пустынный (Agropyron deserforum Fisch), прутняк песчаный (Kochia prostrata Schrad), полынь белая (Artemisia ineana), типчак (Festuca sulcata Hack).

Отличительной особенностью большинства приведенных кормовых растений является плохая сыпучесть их семян, поэтому для качественного высева требуются специальные сеялки. Ввиду отсутствия таких машин практически невозможно посевом нужных трав улучшать пастбища на больших площадях.

Попытки улучшить показатели высева несыпучих семенных материалов путем смешивания их с песком, опилками, измельченным навозом или другими видами балласта [3] не дали ожидаемых результатов из-за расслоения высеваемых смесей в процессе работы сеялок. В связи с изложенным, необходимость изучения и исследования данного вопроса весьма актуальна.

Цель исследований состоит в обосновании конструктивных параметров высевающей части сеялки для посева слабосыпучих и несыпучих семян трав широкорядным способом.

Объектами исследований являлись процесс высева слабосыпучих и несыпучих семян трав с использованием стационарного стенда и высевающая система овощной сеялки СО-4,2.

Научная новизна исследований заключается в установлении закономерностей протекания процесса высева слабосыпучих и несыпучих семян кормовых растений в зависимости от сорности высеваемого материала, параметров средств активизации его потока и степени заполнения бункера. Обоснованы конструктивные параметры спиралей-активаторов применительно к серийной овощной сеялке СО-4,2.

Получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель (Решение о выдаче патента на полезную модель СЕЯЛКА. Заявка №2006116664/12(018129) от 15.05.2006г. Авторы Новосельцев B.C., Арсланов М.А., Зубрилина Е.М., Малиев В.Х.).

Практическая значимость работы состоит в разработке и обосновании конструкции устройства для улучшения показателей высева слабосыпучих и несыпучих семян трав широкорядным способом на базе овощной сеялки, что позволит использовать ее для создания сеяных пастбищ и сенокосов в условиях полупустынь и степей.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на республиканской научно-практической конференции (г. Махачкала, 2004 г.); на региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Молодые ученые - АПК Республики Дагестан» (г. Махачкала, 2005 г.); на межрегиональной научно-практической конференции (г. Махачкала, 2006 г.); на международной научно-практической конференции (г. Махачкала, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ объемом 2,44 печатных листа, в том числе 2 работы опубликованы в журнале «Механизация и электрификация сельского хозяйства», №№ 9 и 12 за 2006 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы - 152 страницы машинописного текста, содержит 10 таблиц, 56 иллюстраций и 21 приложение.

8. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В России основным способом улучшения сенокосов и пастбищ является коренной, включающий классические приемы подготовки почвы и посева семян трав или травосмесей с использованием обычных средств механизации растениеводства, не всегда пригодных при улучшении кормовых угодий широкорядным способом посева слабосыпучих и несыпучих семян засухоустойчивых растений, которым нет альтернативы в условиях полупустынь и степей.

Особенно остро ощущается отсутствие сеялок для посева семян дикорастущих кормовых растений широкорядным способом, что объясняется отсутствием эффективных разработок соответствующих высевающих систем.

2. Аналитическими исследованиями установлено, что при посеве несыпучих и слабосыпучих семян кормовых растений добиться устойчивости и равномерности высева, соответствующих агротехническим требованиям к посеву семян трав, невозможно даже в случае идеальной работы высевающих аппаратов, когда коэффициенты вариации равны нулю. Это объясняется начальной неравномерностью распределения семян в засоренном высеваемом материале и значительной разницей между их лабораторной и полевой всхожестью.

Наряду с этим выявлено следующее. Законы распределения растений по отрезкам рядка как при посеве зерновых пропашных и технических культур, так и трав соответствуют распределению семян на тех же отрезках и полевая всхожесть семян на них не влияет, а изменяет только лишь их параметры, поэтому норму высева требуется устанавливать в зависимости от чистоты и полевой всхожести семян.

3. Производительность спиралей-активаторов зависит в общем виде от площади осевой проекции потока семян, плотности семенного материала, частоты вращения и шага спирали.

Однако площадь осевой проекции потока семян прямо пропорциональна углу охвата витками спирали семенного материала, диаметру спирали и диаметру проволоки спирали. Поэтому, если толщина слоя семян в бункере меньше диаметра спирали, производительность (Wcn) для одной и двух спиралей соответственно определяется по формулам (2.31) и (2.34), а если толщина слоя семенного материала в бункере равно или больше диаметра спирали, то значения Wcn рассчитывают по формулам (2.33) и (2.35).

4. Результаты экспериментальных исследований при высеве семян житняка гребневидного, прутняка глинистого и песчаного высевающим аппаратом сеялки СО-4,2 показывают, что процесс происходит более устойчиво в том случае, когда бункер оборудован средствами «спирали+нагнетатель» по сравнению с вариантом «нагнетатель».

При последнем варианте после исчерпания семенного материала в зоне действия нагнетателя, несмотря на наличие семян в бункере, высев прекращается.

5. Исследования с целью определения влияния толщины слоя материала в бункере при высеве семян житняка гребневидного, костреца безостого, прутняка глинистого и песчаного на устойчивость высева показали, что в вариантах «спирали+нагнетатель» и «спираль+нагнетатель» для крайних аппаратов в основном процесс протекает стабильно до тех пор, пока толщина слоя семян составляет около 7,0 см. Затем следует уменьшение веса отбираемых проб, однако высев не прекращается даже при его снижении на дне бункера до h = 3,5 см.

Коэффициенты вариации высева по варианту «спирали+нагнетатель» для толщины слоя семян в бункере h = 19,6.3,5 см имеют диапазон колебаний, допускаемый агротехническими требованиями на посев засоренных семенных материалов кормовых растений.

6. Активация несыпучих и слабосыпучих семян в бункере в процессе подачи их в зону действия нагнетателя спиралями приводит к практически полному опорожнению бункера при допустимой агротехническими требованиями устойчивости высева, что позволяет ввиду уменьшения частоты заправок посевного агрегата повысить его производительность.

Однако нужно подчеркнуть, что результаты экспериментальных исследований подтвердили зависимость производительности спиралей от площади осевой проекции потока семян и их осевой скорости перемещения, которые в свою очередь зависят от конструктивных параметров спирали и частоты ее вращения.

7. Исходя из результатов экспериментальных исследований, конструктивные параметры спиралей-активаторов правой и левой навивки для доставки высеваемого материала к среднему аппарату должны быть следующими: диаметр спирали Д.„ = 65 мм; шаг / = 22 мм; длина спиралей Ьсп = 350 мм. Те же параметры для перемещения семян к крайнему аппарату: Д.„ = 65 мм; шаг / = 30 мм; Ьсп = 340 мм.

Спирали необходимо изготавливать из мягкой металлической проволоки диаметром йпр = 4 мм.

8. Расчет экономической эффективности модернизации серийной сеялки СО-4,2 путем изготовления и монтажа на вал нагнетателей восьми спиралей-активаторов показал, что при сменной производительности посевного агрегата IV{см =16,1 га/см и годовом объеме работы в 161 га в результате снижения затрат труда экономический эффект на одну сеялку составляет 3976,2 руб. Причем вложенные в модернизацию средства окупаются в течение двух месяцев.

Дальнейшей разработки требуют заделывающие рабочие органы сеялки, особенно для посева тех семян, которые необходимо заделывать в почву на глубину 0,5. 1,0 см.

1. Чешов, A.C. Генеральная схема по борьбе с опустыниванием Черных земель и Кизлярских пастбищ / A.C. Чешов, М.И. Абузов, A.M. Родин. Ростов-на-Дону, 1986.

2. Залибеков, З.Г. Процессы опустынивания и их влияние на почвенный покров / З.Г. Залибеков. М.: РАН, 2000.

3. Система ведения агропромышленного производства в Дагестане. -Махачкала: ДагНИИСХ, 1997.

4. Клапп, Э. Сенокосы и пастбища / Э. Клапп. Перевод с немецкого. Под общ. ред. Т.А. Работнова. М.: Сельхозиздат, 1961. - С. 267. .3005.

5. Ларин, И.В. Луговодство и пастбищное хозяйство / И.В. Ларин. Л.: Колос, 1969.

6. Ларин, И.В. Луговодство и пастбищное хозяйство / И.В. Ларин, А.Ф. Иванов, П.П. Бегучев. 2-е изд. перераб. и доп. - Л.: Агропромиздат, 1990.

7. Андреев, A.B. Культурные пастбища в южных районах / A.B. Андреев. -М.: Россельхозиздат, 1974.

8. Мур, P.A. Подсев люцерны на пастбищах в центральной части Южной Дакоты / P.A. Мур, Р.П. Уикстром: Сб. материалов XII международного конгресса по луговодству. Т. I. - М.: Колос, 1977. - С. 206. .208.

9. Робинсон, Д.Ж. Улучшение некоторых Новозеландских пастбищ путем подсева с заделкой семян или вразброс // Новое в улучшении и использовании сенокосов и пастбищ / Д.Ж. Робинсон, М. Кросс. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. - С. 146. 152.

10. Хервей, Д. Улучшение открытых пастбищ области Великих равнин // Новое в улучшении и использовании сенокосов и пастбищ / Д. Хервей. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. - С. 153. 160.

11. Синьковский, Л.П. Из опыта введения в культуру дикорастущих пастбищных растений в южном Таджикистане // Введение в культуру кормовых растений для улучшения полупустынных пастбищ / Л.П. Синьковский. М.:

12. Изд-во ВНИИТЭИСХ, 1969. С. 27.

13. Мухамедов, С. Дж. Исследования технологического процесса и обоснование параметров почвообрабатывающих органов агрегата для улучшения пастбищ на склонах: Дис. канд. техн. наук-М.: ВИМ, 1981. 147 с.

14. Малиев, В.Х. Разработка способов и технических средств для создания прототипов полупустынных пастбищ: Дис. . докт. техн. наук Зерно-град: ВНИПТИМЭСХ, 1996. - 302 с.

15. Phillips, S.H. No Tillaqe Farminq // Reiman Associates / S.H. Phillips, H.M. Younq. Milwukee, Wiskonsin, 1973. - P. 107.109.

16. Филоненко, В.А. Агротехнические основы улучшения полупустынных пастбищ Черных земель: Автореф. дис. . канд. с.х. наук Душанбе, 1973.-25 с.

17. Моргун, Ф.Т. Обработка почвы и урожай / Ф.Т. Моргун. М.: Колос, 1977.-С. 140.145.

18. Рябов, Е.И. Земля просит защиты / Е.И. Рябов. Ставрополь: Книжное изд-во, 1974.-С. 98.103.

19. Яцук, Е.П. Механизация работ по улучшению сенокосов и пастбищ / Е.П. Яцук, В.К. Журкин, И.М. Гринчук, А.Н. Сердечный, Н.С. Конюшков. -М.: Колос, 1967.-С. 163. 177.

20. Яцук, Е.П. Лугам производительную технику / Е.П. Яцук, В.Ф. Стрельбицкий // Техника в сельском хозяйстве. - 1974. - № 1.

21. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986. 1995 годы. Часть III. Мелиорация. М., 1988. -С. 304.305.

22. Weide Workinq 251 Drawn Power-Till Seeder New for 1981 (Проспект фирмы Джон-Дир).

23. Сеялки модели 1550 «Паур-Тилл» (Проспект фирмы Джон-Дир). -C-942R-79-5 Litho in USA.

24. Улучшение сенокосов и пастбищ путем подсева в дернину (Рекомендации). Под ред. Е.Ю. Рыжкова. - М.: В.О. Агропромиздат, 1990. - С.16.17.

25. Крылова, Н.П. Применение минимальной обработки дернины при создании и улучшении сенокосов и пастбищ / Н.П. Крылова. М.: ВНИИТЭ Агропрома, 1990. - 56 с.

26. Neues Verfahren zur Grundland-Nachsaat // Top agrar. Das Magasin für moderne Landwirtschaft. Munster, Deutschland, 1992. - № 5.

27. Шулаков, П.А. Обоснование конструктивно-технологической схемы, основных параметров комбинированного дернинного агрегата и его туковысе-вающего устройства: Дис. канд. техн. наук Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2004.- 175 с.

28. Сеялка комбинированная для посева семян трав в дернину СДКП-2,8 (Рекламный проспект) // ФГНУ Росинформагротех. М., 2001.

29. Курочкин, Э.А. Анализ современных высевающих систем / Э.А. Ку-рочкин, Н.С. Босенко // Сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ, Зерноград, 2000. - С. 40.50.

30. Бузенков, Г.М. Машины для посева сельскохозяйственных культур / Г.М. Бузенков, С.A. Ma. M.: Машиностроение, 1976. - 272 с.

31. Змиевский, В.Т. Обоснование агротехнического допуска неравномерности высева семян между аппаратами зерновых сеялок / В.Т. Змиевский, А.И. Пивоваров, Л.Б. Казаков // Тракторы и сельхозмашины. 1983. - № 5. -С. 14.15.

32. Давидсон, Е.И. Оценка качества работы овощных сеялок / Е.И. Да-видсон, JI.H. Бурков, A.C. Волегов // Тракторы и сельхозмашины. 1981. - № И.-С. 17.18.

33. Сабликов, М.В. Сельскохозяйственные машины / М.В. Сабликов. -М.: Колос, 1968. Ч. I. - С. 55.58.

34. A.c. 743616 СССР, МКИ А 01 С7/12. Катушечный высевающий аппарат/ A.B. Ликкей. № 2669005/30-15; заявлено 26.09.1978; опубл. 30.06.1980; бюлл. № 24.

35. Пат. 1149235 Канада, МКИ А 01 С7/20. Катушка высевающего аппарата сеялки, НКИ 111-34, заявлено 29.01.1982.

36. А.с. 835328 СССР, МКИ А 01 С7/12. Катушечный высевающий аппарат / А.К. Наненко, В.В. Еременко. № 2797464/30-15; заявлено 13.07.1979; опубл. 07.06.1981; бюл. № 21.

37. А.с. 1496669 СССР, МКИ А 01 С7/12. Катушечный высевающий аппарат / П.А. Хегай, С.A. Ma. № 4096406/30-15; заявлено 18.07.1986; опубл. 30.07.1989; бюл. №28.

38. А.с. 1496671 СССР, МКИ А 01 С7/12. Высевающий аппарат / И.П. Гершкул, И.И. Зайцев. № 4372889/30-15; заявлено 06.11.1987; опубл. 30.07.1989; бюл. №28.

39. А.с. 1477280 СССР, МКИ А 01 С7/12. Катушечный высевающий аппарат / А.Т. Иванюк, Б.А. Герман. № 4258355/30-15; заявлено 08.06.1987; опубл. 07.05.1989; бюл. № 17.

40. А.с. 1036275 СССР, МКИ А 01 С7/15. Вибрационный высевающий аппарат / JI.H. Петров, В.М. Соколов, C.B. Соколов. № 3438285/30-15; заявлено 06.05.1982; опубл. 23.08.1983; бюл. №31.

41. Хегай, П.А. Исследование технологического процесса работы и обоснование основных параметров центробежного высевающего аппарата: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М.: ВИМ, 1971. -24 с.

42. Пат. 2192730 РФ, МКИ А 01 С7/04. Высевающий аппарат / В.Н. Тяг-ний. № 2000107044/30-15; заявлено 21.03.2000; опубл. 20.11.2002, бюл. № 32(ч. I).

43. Чапаев, А.Б. Параметры и режимы работы сеялки для посева мелкосеменных культур: Автореф. дис. канд. техн. наук. Нальчик, 2006. - 19 с.

44. Солдатов, В.Т. Исследование процесса высева семян пустынных кормовых растений воздушной струей: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Алма-Ата, 1972.-29 с.

45. Тракторы, сельхозмашины и орудия: Реферативный журнал № 44. Отдельный выпуск, 1978.

46. Мусаев, Т. Исследование и обоснование параметров высевающегоаппарата для высева семян пустынных и полупустынных кормовых растений: Дис. канд. техн. наук Ташкент, 1967. - 189 с.

47. Семенов, А.Н. Зерновые сеялки / А.Н. Семенов. М.: Машгиз, 1959. -С. 125.172.

48. Мусаев, Т. К вопросу о физико-механических свойствах семян изеня (прутняка) / Т. Мусаев, М.И. Ландсман: Тр. Среднеазиатского НИИ лесного хозяйства. Вып. VIII. Ташкент, 1962.-С. 19.27.

49. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины: Учебное пособие / М.Н. Летошнев.-М. Л.: Сельхозгиз, 1955.-С . 204.207.

50. ОСТ 70.5.1-82. Машины посевные. Программа и методы испытаний. М.: Государственный комитет СССР по производственно-техническому обеспечению сельского хозяйства, 1983. - 148 с.

51. Черепов, И.И. Показатели неустойчивости и равномерности высева засоренных семенных материалов / И.И. Черепов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1986. - №5-С. 16. 18.

52. Полонецкий, С.Д. Нахождение закона распределения всходов сахарной свеклы / С.Д. Полонецкий, В.В. Василенко // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства 1968. - № 11 - С. 34.

53. Лобачевский, П.Я. Оценка качества пунктирного посева / П.Я. Лобачевский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005. - № 3. -С. 8.9.

54. Гихман, И.И. Теория случайных процессов. Т. I / И.И. Гихман, A.B. Скороход. -М.: Наука, 1971.-664 с.

55. Гихман, И.И. Теория случайных процессов. Т. II / И.И. Гихман, A.B. Скороход. М.: Наука, 1973. - 639 с.

56. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В.Е. Гмурман. Учеб. пос. М.: Высшая школа, 2001. - С. 64.Л83, С. 386.444.

57. Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике / В.Е. Гмурман. Учеб. пос. М.: Высшая школа,1997.-С. 52.150.

58. Володин, Б.Г. Сборник задач по теории вероятностей, математической статистике и теории случайных функций / Б.Г. Володин и др. Под общ. ред. A.A. Свешникова. -М.: Наука, 1970. С. 66.215.

59. Гужвин, В.К. Обоснование параметров и режимов работы спираль-но-шнекового туковысевающего аппарата в условиях крена: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия. Зерноград, 2002. - 19 с.

60. Артемьев, В.Г. Механизация выгрузки зерноскладов и контейнер-бункеров / В.Г. Артемьев, Ю.М. Исаев, В.Н. Игонин, М.В. Воронина, М.Н. Мельников. Ульяновск, 2002. - 150 с.

61. Исаев, Ю.М. Технология перемещения сыпучих и жидких сельскохозяйственных материалов спирально-винтовыми рабочими органами: Автореф. дис. . докт. техн. наук / Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия. Рязань, 2006. - 36 с.

62. Исаев, Ю.М. Элементы теории спирально-винтовых пружинных транспортеров: Монография / Ю.М. Исаев. Ульяновск, 2006. - 108 с.

63. Исаев, Ю.М. Длинномерные спирально-винтовые транспортирующие устройства: Монография / Ю.М. Исаев. Ульяновск, 2006. - 433 с.

64. Артемьев, В.Г. Новые ресурсосберегающие технологии и технологические средства с гибкими спирально-винтовыми рабочими органами (Рекомендации) / В.Г. Артемьев, Х.Х. Губейдуллин, Ю.М. Исаев, CA. Кожевников. Димитровград, 2006. - 26 с.

65. A.c. 1447306 СССР, МКИ А 01 С7/12. Высевающее устройство / О.С. Марченко, Л.Э. Попов, В.Х. Малиев, В.А. Филоненко, Г.А. Моторинский, Н.Г. Семенов. № 4220882/30-15; заявлено 05.03.1987; опубл. 01.12.1988, бюл. № 48.

66. Красиков, В.В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве / В.В. Красиков М.: Сельхозиздат, 1962. - 440 с.

67. Головченко, С.Г. Изень и его возделывание в каракулеводческих районах Узбекистана / С.Г. Головченко, А. Расулев. Ташкент: ФАН, 1967. -С.19.

68. Сенин, A.B. Агротехнические основы выращивания прутняка на семена: Автореф.дис. . канд.с.х.наук / Ставропольский сельскохозяйственный институт. Ставрополь, 1983. - 24 с.

69. Практическое руководство по интенсивной технологии пастбищного кормопроизводства: Рекомендации. Под ред. В.А. Филоненко. Ставрополь: ВНИИОК, 1987.-55 с.

70. Ковалев, Н.Г. Сельскохозяйственные материалы / Н.Г. Ковалев, Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев: Учебное пособие. М.: Родник, 1988. - С. 27.28, 63.64.

71. Давыдкин, П.Д. Определение сыпучести семенных материалов: Труды НПО «Казсельхозмеханизация» / П.Д. Давыдкин. Алма-Ата, 1974. - с. 18.

72. Богомягких, В.А. Обоснование параметров и режимов работы сводо-разрушающих устройств бункерных дозирующих систем сельскохозяйственных машин и установок / В.А. Богомягких, В.П. Трембич, А.И. Пахайло.-Зерноград, 1997. С. 30. .53, 67.93.

73. Доспехов, Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1972. - 207 с.

74. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента/ Л.З. Румшинский. -М.: Наука, 1971. 192 с.

75. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть I. Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ.-М., 1998.-219 с.

76. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть II. Нормативно-справочный материал. Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ. М., 1998. - 251 с.

77. Тарифные дневные ставки рабочих сельскохозяйственных предприятий при минимальной оплате труда 1200 руб. и продолжительности рабочего дня 7 часов. М., 2006.

78. Анурьев, В.И. Справочник конструктора / В.И. Анурьев. Т. 1. - М.: Машиностроение, 1980. - 728 с.

79. Цены на металлопрокат ЗАО Дагестанский стройопторг на 2007 г.