автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров пневмомеханической высевающей системы обеспечивающей равномерное распределение семян зерновых культур

На правах рукописи

Красилышков Евгений Владимирович

0034В4Э17

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ВЫСЕВАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ РАВНОМЕРНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского

хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

••.дэ Г

1.1г.'

Омск 2009

003464917

Работа выполнена на в Сибирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства а период с 2004 до 2009 гг.

Научный руководитель:

кандидат технических наук А.А. Кем

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки РФ доктор технических наук, профессор Б.Д. Докин

кандидат технических наук С.Г. Щукин

Ведущая организация: Алтайский государственный аграрный университет

Защита состоится «23» апреля 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета № ДМ 006.059.01 в Новосибирском аграрном университете по адресу: 630039,, г. Новосибирск, ул. Добролюбова 160.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета: 63501, Новосибирская обл., РП Краснообск - 1, а/я 460 при ГНУ СибИМЭ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Автореферат разослан «20» марта 2009 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета д.т.н. //

В.С. Нестяк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наукой и практикой доказано, чтобы получить высокий урожай, необходимо добиться не максимального количества растений на единице площади, а оптимального по густоте и равномерности размещения растений по площади питания. При неравномерном размещении по посевной площади многие растения оказываются в условиях жесточайшей конкуренции с самых ранних этапов развития. Это приводит к снижению полевой всхожести семян и продуктивности растений. На равномерность распределения семян основное влияние оказывают высевающая система и сошниковая группа посевной машины.

В западной Сибири посев зерновых культур производится зернотуковыми и зерновыми - стерневыми сеялками отечественного производства, а также зарубежными посевными машинами. Зерновые сеялки имеют различные высевающие системы, которые не в полной мере отвечают предъявляемым агротребованиям к качеству посева. Основные способы посева, осуществляемые этими сеялками — рядовой и полосной. Изучению вопросов распределению семян по площади питания и созданию сошников и сеялок для подпочвенного разбросного посева посвящены работы В. Ф. Грищенко, В.А., Синягина И.И., Домрачева, Е.П. Огрызкова, М. К. Малева, Н. И. Любушко, Кема A.A., Шевченко А.Г., Докина Б.Д., Михальцова Е.М. и других авторов. Исследования, показывают, что при различных способах посева, наибольшая урожайность достигается при разбросном способе посева.

Анализ предшествующих исследований, позволяет заключить, что резервом повышения продуктивности возделываемых зерновых культур является применение подпочвенно-разбросного безрядкового способа посева. Преимущество данного способа перед другими заключается в том, что равномерное распределение растений по площади, обеспечивает равное освещение, питание и увлажнение, практически исключается конкурентная борьба внутри вида, что обеспечивает более полную реализацию генетического потенциала каждого растения, снижая общую засорённость посевов и гербицидную нагрузку на ландшафт.

Существующие посевные машины для подпочвенно-разбросного посева ещё не получили широкого распространения из-за того, что не в полной мере соответствуют агротехническим требованиям предъявляемым к подпочвенно-разбросному посеву.

Цель работы - совершенствование элементов высевающей системы с целью увеличения равномерности распределения семян по площади питания с применением пневмомеханической подачи.

Объект исследования - технологический процесс посева зерновых с пневмомеханической подачей семян.

Предмет исследования - закономерности взаимодействия семян зерновых с рабочими поверхностями пневмомеханической высевающей системы.

Методы исследований.

Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, аэродинамики, математики и статистики.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях на основе общепринятых и частных методик, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись с использованием методов статистики на ЭВМ.

Достоверность результатов работы подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, использованием современных методов и технических средств исследований, а также оценкой результов многофакторного эксперимента

Научную новизну представляют.

Закономерности и зависимости, описывающие движение семян в системе: семяпровод - воздушный поток - лаповый сошник - распределитель семян - почва.

Регрессионные модели процесса распределения семян по длине и ширине полосы позволяющие прогнозировать качество распределения семян в зависимости от параметров пневмомеханической высевающей системы и режимов работы посевного агрегата в целом.

Рациональные конструктивные параметры и режимы работы применяемой пневмомеханической высевающей системы, позволяющие равномерно распределять семена по площади питания.

Практическая значимость. Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическую реализацию в совершенствовании посева зерновых культур подпочвенно-разбросным способом. Новизна решений подтверждена патентом РФ на полезную модель №2007100264/17 от 17.07.2007г.

Посев зерновых сеялкой с экспериментальной пневмомеханической высевающей системой обеспечивает равномерность распределение семян вдоль полосы Крд до 75% и по ширине полосы Крш до 76%.

Внедрение. Усовершенствованная сеялка - культиватор СКП - 2,1 с пневмомеханической высевающей системой и установленными распределителями семян внутри подлапового пространства сошника с шириной захвата 280 мм в 2007 - 2008 году прошла производственную проверку на опытном поле ОПХ СибМИС Таврического района Омской области.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались: на международной конференции молодых ученых СибИМЭ (г. Новосибирск - 2006); на международных конференциях молодых ученых СибНИИСХ (г. Омск - 2006, 2007,2008 гт); на международной научной конференции посвященной информационным технологиям и информационным измерительным приборам в исследовании сельскохозяйственных процессов, СибФТИ (г. Новосибирск - 2006); на международной научно-практической

конференции посвященной 100 - летшо со дня рождения академика ВАСХНИЛ А.И. Селиванова (г. Новосибирск - 2008 г).

Работа выполнена в период 2004-2008гг в отделе механизации Сибирского НИИ сельского хозяйства.

Публикации. Материалы, отражающие содержание диссертационной работы, опубликованы в 11 научных публикациях в трудах СнбНИИСХоза, СибИМЭ, СибФТИ, Красноярского НИИСХ, Якутского НИИСХ, ОМГАУ, а также в двух периодических научных изданиях - журнале «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки» и «Достижение науки и техники АПК».

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений.

Работа содержит 156 раниц машинописного текста, 11 таблиц, 56рисунков и 6 приложений. Список использованной литературы включает 116 наименований, в том числе 4 иностранных источника.

На защиту выносятся.

Принципиальная технологическая схема посевной машины с пневмомеханической высевающей системой для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур.

Выявленные закономерности и зависимости, описывающие движение семян в пневмомеханической высевающей системе.

Регрессионные математические модели пневмомеханической подачи и распределения семян по площади питания.

Рациональные конструктивные параметры пневмомеханической высевающей системы и режимы работы посевного агрегата при посеве зерновых культур подпочвенно-разбросным способом.

Результаты лабораторно-полевых исследований и экономическое обоснование применения экспериментальной машины с пневмомеханической высевающей системой.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении приведена актуальность и обоснование направления исследования, изложены научные положения, выносимые на защиту, и их основные позиции.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассмотрены зональные почвенно-климатические условия, приведены основные агротехнические требования к посеву зерновых, проведён анализ работы перспективных конструкций посевных машин, и анализ способов посева зерновых культур.

В результате анализа технических решений посева зерновых культур нами было установлено, что одним из перспективных способов посева является подпочвенно-разбросной, но сеялки для сплошного подпочвенного посева в настоящее время не получили широкого распространения из-за ряда недостатков конструктивного и технологического характера. Основной

недостаток современных конструкций - это низкое качество распределения семян. В связи с этим, нами была сформулирована рабочая гипотеза согласно которой - использование лапового сошника оснащённого пассивным распределителем семян, с применением пневмомеханической подачи посевного материала в сошник, позволит повысить равномерность распределения семян, полевую всхожесть и соответственно урожайность.

Проведенный анализ позволил сформулировать цель исследований -повышение урожайности зерновых культур, за счёт увеличения равномерности распределения семян по площади питания, при помощи пневмомеханической высевающей системы. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявить закономерности, определяющие процесс пневмомеханического высева семян и влияние его режимов на равномерность их размещения по площади питания.

2. Обосновать параметры высевающей системы, обеспечивающей равномерное распределение посевного материала по площади питания.

3. Определить качество работы усовершенствованной посевной машины и экономическую эффективность её применения.

Во второй главе «Теоретические исследования процесса распределения семян с применением пневмомеханической подачи посевного материала в подсошниковое пространство» предложена и теоретически обоснована технологическая схема работы высевающей системы для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур с использованием пневмомеханического высева (рисунок 1). Система для разбросного посева зерновых культур включает высевающий аппарат 1, семяпровод 2, источник избыточного давления воздуха (вентилятор) 3, стрельчатую лапу 4, пассивный распределитель 5 установленный в подлаповом пространстве, прикатывающий каток 6.

Эта система высева работает следующим образом. Семена из бункера, с катушечным высевающим аппаратом 1 подаются в семяпровод 2, и часть пути проходят под действием силы тяжести и сопротивления воздуха, затем, достигая уровня нижней части семяпровода, они попадают в воздушный поток, нагнетаемый вентилятором 3, приобретая дополнительную кинетическую энергию. Входя в подсошниковое пространство лапы 4 семена падают на поверхность распределителя 5 и в момент удара они имеют достаточную скорость, чтобы достичь любой точки подсошникового пространства, благодаря чему, способны равномерно его заполнить. После прохождения стрельчатой лапы, приподнятый слой почвы засыпает высеянные на заданную глубину семена. Идущие следом катки 6, прикатывают и выравнивают дневную поверхность почвы.

Рисунок 1. Конструктивно-технологическая схема пневмомеханической высевающей системы для подпочвенного разбросного посева зерновых культур.

Качество работы посевной машины с пневмомеханической высевающей системой зависит от правильности определения её конструктивных параметров и выбора режимов её работы.

В теоретическом исследование движения зерна в системе семяпровод -распределитель - сошник - почва; в условиях пневмомеханической подачи, учтены следующие варьируемые величины: скорость воздушного потока подающегося в семяпровод -с, м/с; форма и размеры распределителя, диаметр воздухопроводящей трубки -с1, мм и месторасположение её по высоте семяпровода -Н, мм; угол подвода воздушного потока а, град, и расход зерна в единицу времени - £?,шт/с.

Исследования движения зерна осуществлялось с учетом изменения условий его движения на четырёх участках, которые представлены на рисунке

Рисунок 2. Схема движения зерна в пневмомеханической высевающей системе: I - свободное движение зерна в семяпроводе; II - движение зерна в зоне воздушного потока; II - движение зерна в подсошниковом пространстве; IV - распределение зерна по семенному ложу.

В зоне I - при свободном движении зерна в семяпроводе уравнение движения семени, с учётом силы сопротивления воздуха, выглядит следующим образом:

2.

> = 7'-^-*-*) 0)

где к — сила сопротивления воздуха приходящаяся на единицу массы; g-ускорение свободного падения, м/с2; е - основание натурального логарифма.

Семена движутся без соударений, лишь на ограниченных участках, так как семяпровод имеет изгибы. При ударе зерна о поверхность семяпровода, выполняется работа, вызывающая деформацию зерна, и работа по преодолению силы трения. Поэтому при расчетах использовалась теорема об изменении количества движения:

г г

тй - ту = ^РудЖ + р^с//, (2)

0 0

Было принято условие допущение, что зерно после удара не отскочит, а начнёт скатываться или скользить по поверхности семяпровода (рисунок 3).

Поэтому реакция связи 7? имеет две составляющие: нормальную Ы, и тангенциальную, то есть силу трения Ртр.

Зерно на данном этапе своего пути испытывает действие следующих сил:

- сила тяжести (7 = (0, 0, - mg);

- нормальная составляющая силы реакции N = (Л'Х.,Л',.,Л'2);

- сила трения Гтр

- сила сопротивления воздуха Рся =-кт(ух,Уу,Уг).

Основное уравнение динамики для несвободно движущегося зерна, будет иметь вид:

т{х,у,а)=С + М-Етр-Рсв, (3)

Используя множитель Лагранжа А^/ДК = X, получаем схему расчёта скорости зерна соответствующее уравнению (3), при скольжении в следующем виде:

где/- коэффициент трения, т - масса зерна, кг.

При рассмотрении движении зерна, в зоне II - воздушного потока, закон движения можно описать следующей системой дифференциальных уравнений:

г = К V = К 2 = У Л/ -М .V' 2

/и К , = дхУх,тУу = 5уУу,тУ1 = -8гУг - тё

где Ух, Уу, V- - проекции скоростей зерна на оси координат, м/с; Зх, 8У, с>', -коэффициенты, учитывающие изменения направления воздушного потока (начальные их значения 6Х = 6у = ¿Г,=1);

Систему (5) дополним следующими начальными уравнениями:

*(0) = *о, у(°) = >'о,4°) = ~(>

(5)

(6)

где УГх, УГу, УРг - проекции скорости зерна движущихся в семяпроводе под действием воздушного потока.

С учетом уравнений (5) и начальными условиями (6) получим разностную схему первого порядка для расчёта скорости зерна в данной зоне:

д* = к;-дг, ду = к;-дг, Л2 = кг'-д< - те-

ум = 0- 5Х -М т

= 0- ду -Д/

т

ум = (1- 8г ■&! т

(7)

На движущееся зерно, на данном участке, действуют следующие силы: -силатяжести О = (о, о, -силаинерции ^)=/и(Зс, у, г),

- сила реакции Рг = (Ях, Яу, Я.) = Я

д£_ (№_ дх ду &

- сила трения Ртр =-/?к/[Рх,Ру,Уг),

- сила воздушного потока в семяпроводе Рр = т-Ур,

где х = х(/), _>> = у(/), г = г(г) - координаты движущегося зерна, К(?)= (,т(/), ¿(?)) - скорость зерна.

Дифференциальные уравнения движения зерна по внутренней поверхности семяпровода можно представить в следующем виде, на этом участке:

у = У,, г = К.,

М „ У,

(8)

х = Г, mV. = R

- к ■ R —--=_

Sx ^Jyi + у; + V;

SF V

mV= Я — - к ■ R . ' -

s>' д/С,2 + V; + v-

PF V

mV, = R — - к ■ R x =

йг 2 + у г + у i

- mg .

где к - коэффициент трения качения; т - масса зерна, кг;

R - величина характеризующая силу реакции поверхности, направленную вдоль нормали.

При рассмотрении движения зерна в зоне III - подлапового пространства, необходимо учитывать условие ограничения поверхностью сошника и распределителя.

Попадая в сошник, семена ударяются о поверхность распределителя. Чтобы равномерно заполнить подлаповое пространство семена, должны двигаться согласно схеме, представленной на рисунке 4

поверхность распределителя.

где g - ускорение свободного падения, м/с2;

d - горизонтальная составляющая траектории полёта зерна, м;

h - высота падения зерновки, после соударения с распределителем, м;

Vi - скорость зерновки в момент начала удара о распределитель, м/с;

V2 - скорость зерновки после удара о поверхность распределителя, м/с.

Vin. V2„, - нормальные составляющие скорости, в начале и в конце удара, м/с;

(Лг - тангенциальные составляющие скорости, в начале и в конце удара,

м/с;

Р - угол между вектором скорости К; и нормалью к поверхности, распределителя, град;

у - угол образованный вектором скорости У2 и нормалью к поверхности распределителя, град;

а - угол образованный вектором скорости V2 и горизонтальной плоскостью, град;

<р - угол образованный поверхностью распределителя и горизонтальной плоскостью, град.

Скорость, которой будет обладать зерновка, после соударения с поверхностью распределителя, для перемещения на расстояние с/, при высоте

удара /г, от опорной поверхности стрельчатой лапы определяется по формуле.

^

2 (/? - с1 ■ ^а) ■ сое2 а

(9)

Выразив угол а через известный параметр <р, с учетом что угол /? = <р, получаем формулу для расчёта необходимой скорости полёта зерна после соударения с поверхностью распределителя:

ё-

1+1

¡ё<р-{\+к)

+к

Пользуясь известными зависимостями, через К2 находим:

У2

(10)

к , (П)

где к - коэффициент восстановления скорости зерна после удара.

Зная скорость зерна после удара о поверхность распределителя, можно определить конструктивные параметры воздушной подачи, чтобы добиться равномерного распределения семян, и заданной ширины рассева 2с].

Рассмотрим движение зерна в зоне IV - движение зерна у поверхности почвы.

Математическое ожидание времени вылета одной зерновки равна:

00 X *

|/Р(/>//:= \1ае~а'с11=- (12)

о о

а

где а - расход зерна, шт/с.

Для обеспечения нужной средней нормы высева семян (И = 350 шт/м2) нужно выбрать значение параметра а из следующего соотношения:

а = 2- В ■ N -V, (13)

где 2В - ширина свободного подлапового пространства, V - скорость движения сеялки, м/с; N - норма высева, шт/м2.

На основе теоретических исследований по определению расположения семян в зависимости от параметров и режимов работы элементов пневмомеханической высевающей системы была разработана программа написанная на языке Visual Basic.6.0, позволяющая определять равномерность распределения семян по площади питания.

На рисунках 5-7. представлены теоретические зависимости равномерности распределения семян по длине Кр1) и ширине Крш полосы от высоты подвода воздушного потока Н\ скорости воздушного потока подающегося в семяпровод с; угла подвода воздушного потока к семяпроводу а; диаметра воздухопровода d.

Рисунок 5. Поверхность отклика: Кр =/(Н, с), а = 15°; с/ = 13 мм; К=2,5 м/с (9 км/ч); Лг=3,5 мл. шт/га (0 = 240 шт/с). а - вдоль полосы, б - по ширине полосы.

Поверхности отклика зависимости КрЛ = /(Н, с) и Крш = /(Н, с) показывают, что максимально высокая равномерность по длине полосы Крд достигается при высоте подведения воздушного потока от 50 до 400 мм относительно выходного конца семяпровода в зависимости от изменения скорости воздуха поступающего в семяпровод. Максимальная равномерность по ширине Крш полосы достигается при изменении высоты подвода от 300 до

а. б.

Рисунок 6. Поверхность отклика: Кр = А(с1, с), Н =350 мм; а = 15°; У=2,5 м/с (9 км/ч); N = 3,5 мл. шт/га (С> = 240 шт/с). а - вдоль полосы, б - по ширине полосы.

При вариации диаметра воздухопровода наблюдаются пиковые области при значениях 13 мм. и диапазоне значений 20...25 мм, достигается максимальная равномерность распределения семян по площади.

Рисунок 7. Поверхность отклика: Кр =/(а, с),

Я =350 мм; К=2,5 м/с (9 км/ч); Ы= 3,5 мл. шт/га (0 = 240 шт/с); ё = 13 мм. а - вдоль полосы, б - по ширине полосы.

При подведении воздушного потока к семяпроводу под углом а = 15° достигается наибольшая равномерность распределения семян как вдоль Кро так и по ширине полосы Крш при любой скорости воздушного потока.

Анализ зависимости равномерности распределения Кр от расхода зерна и скорости движения посевного агрегата при фиксированных значениях остальных рабочих параметров пневмомеханической высевающей системы показал, что изменение расхода зерна и скорость движения агрегата не оказывает существенного влияния на равномерность распределения по длине и ширине полосы рассева.

В результате теоретического исследования движения зерна в условии пневмомеханической подачи теоретически найдены рациональные значения конструктивных параметров: диаметр воздухопровода <1 =13 мм; угол подвода воздушного потока к семяпроводу а=150. Определены диапазоны варьирования конструктивных параметров: высоты подвода воздушного потока относительно оси семяпровода Н от 50 до 600 мм; скорости воздушного потока подающегося в семяпровод (при с1=13 мм) с от 21 до 32 м/с. Влияние технологических параметров работы высевающей системы: расход зерна 0, и скорость движения агрегата V была рассмотрена при проведении лабораторно-полевых исследованиях.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложены программа, общая и частные методики экспериментальных исследований, с описанием оборудования, применяемого в лабораторных и полевых исследованиях.

Программа исследований предусматривала:

1) изучение процесса движения потока семян в условии пневмомеханической подачи с определением конструктивных параметров воздухопровода и режимов пневматической подачи посевного материала;

2) изучение влияния режимов и рабочих параметров пневмомеханической высевающей системы на распределение семян по длине и ширине подсошникового пространства в лабораторных и полевых условиях.

3) проведение сравнительных лабораторно-полевых исследований посевной машины с пневмомеханической высевающей системой.

Обработка полученных результатов осуществлялась на ЭВМ с использованием специализированных статистических программ.

Перед началом лабораторных исследований, с учетом теоретических расчетов был составлен план эксперимента (таблица 1), с помощью которого появляется возможность выявить влияние четырёх факторов на равномерное распределение семян по длине Крд и ширине Крш полосы рассева.

Так как в теоретических расчетах принималась скорость воздушного потока поступающего в семяпровод, то при проведении экспериментальных исследований был сделан перерасчёт на скорость установившегося потока в семяпроводе для принятого значения диаметра воздухопровода с1 = 13 мм и угла подачи воздушного потока к семяпроводу а =15°.

Таблица 1. Уровни варьирования факторов.

Фактор Высота подведения воздушного потока Н, мм Скорость установившегося воздушного потока в семяпроводе С, м/с Скорость движения агрегата V, км/ч /м/с Норма высева N. млн. шт/га

Кодированное обозначение X, х2 Хз х4

Основной уровень (Х10) 600 13 5,4/1,5 3,5

Интервал варьирования (ДА',.) 250 1 1,8/0,5 1

Верхний уровень (дс( = +1) 850 14 7,2/2 4,5

Нижний уровень (х, =-1) 350 12 3,6/1 2,5

Звёздная точка +а(х1 = 2) 1100 15 9/2,5 5,5

Звёздная точка -а(х., = -2) 100 11 1,8/0,5 1,5

Лабораторные исследования проводились па лабораторных установках позволяющих имитировать посев зерновых культур в реальных условиях, таких как: имитационный стенд с движущейся липкой лентой и почвенного канала, для поиска рациональных значений конструктивно-технологических параметров оказывающих влияние на равномерность распределения семян.

Закладка полевых опытов проводилась для определения влияния типа высевающих систем обеспечивающих различные способы посева (рядовой, полосной, разбросной), на урожайность зерновых культур, при разных приемах предпосевной обработки, на полях СибМИС.

Оценка результатов полевых исследований осуществлялась по общепринятой методике ОСТ 10.5.1-2000 «Машины посевные. Программа и методы испытаний».

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» представлены основные результаты лабораторных и полевых экспериментов, дан их анализ. Перед началом экспериментальных исследований, был составлен план многофакторного эксперимента.

Лабораторные опыты показали, что наименьшая равномерность достигается при работе серийного сошника сеялки СЗС - 6/12 и составляет 49,27% и 51,59% по длине и ширине полосы соответственно (рисунок 8).

Рисунок 8. График зависимости равномерности распределения семян, по длине и ширине полосы, от способов посева, в условиях почвенного канала:

1 - рядовой посев сошником без распределителя (СЗС - 6/12);

2 - полосной посев сошником с распределителем (контроль);

3 - разбросной посев с вводом пневмоподачи в верхней части семяпровода (эксперимент);

4 - разбросной посев с вводом пневмоподачи в средней части семяпровода (эксперимент);

5 - разбросной посев с вводом пневмоподачи в нижней части семяпровода (эксперимент).

Как видно из графика, посев в условии воздушного потока подведённого в среднюю и нижнюю части семяпровода, позволил получить максимальную равномерность распределения 74-75% и 75-76% по длине и ширине полосы рассева соответственно.

После реализации эксперимента в лабораторных исследованиях и обработки данных, были получены уравнения регрессии:

К рд = -1,5724 + 0,0654 Н + 6,031 С + 1,158 V + 0,98^-0,0054 НС -0,0019 -0,000016 Я2

Крш = 8,7534 + 0,0505Я+ 5,586С-3,6778АГ-0,00226ЯС-0,002435Я^-- 0,5819СН - 0,000022Я2 + 0,5254М2

Ь = 1876,93 - 0,036Я - 230,011С - 86,9812К + 41,0319 А^ + 0,0186НС + + 5,29152 СК - 3,1563 СЛ^-0,0003Я2 +8,0071 С2 +1.68Г2

НУ -

(14)

где Крд - коэффициент равномерности распределения семян вдоль полосы посева, %;

КРш ~ коэффициент равномерности распределения семян по ширине полосы посева, %;

Я - высота подвода воздушной подачи относительно длины семяпровода,

мм;

С - скорость установившегося воздушного потока в семяпроводе, м/с; /V- нормы высева, млн. шт/га; V - скорости движения посевного агрегата, м/с; Ь - ширина полосы рассева, мм.

На основании уравнений (9, 10) построены поверхности отклика -зависимости равномерности распределения по площади при различных значениях параметров работы пневмомеханической высевающей системы (рисунок 10-11).

а. б.

Рисунок 9. Поверхности отклика: а-Крд =f(C,H), V= 9 км/ч, tV= 1,5 млн. шт/га; б - Крд =f(N,V), С =15 м/с, Я = 350 мм.

а. б.

Рисунок 10. Поверхности отклика: а - Крд = f(C,H), V= 9 км/ч, N= 3,5 млн. шт/га; б - Крд =f(N, V), С = 15 м/с, Н = 850 мм.

В результате проведённых исследований установлено, что максимальная ширина засеваемой ленты L = 250 - 270 мм при использовании культиваторной лапы 280мм достигается при высоте подвода пневмоподачи Я = 350 мм, относительно выходного конца семяпровода, скорости воздушного потока в

семяпроводе С = 15 м/с, скорость движения агрегата V = 7 - 9 км/ч, норме высева N= 3,5 - 5,5 млн. шт/га.

Равномерность по длине Кр1> и ширине Крш полосы при этом находится в пределах 75 - 78%.

На основании проведённых исследований был изготовлен экспериментальный образец сеялки (рисунок 11), который испытывался на полях СибМИС в тчении двух лет (2007...2008 гг)., Опыты проводились при трёхкратной повторности вариантов.

Рисунок 11. Сеялка с экспериментальной пневмомеханической высевающей системой.

Результаты полевых опытов, отражающие зависимость равномерности распределения семян по площади питания от способов посева, приведены на графике рисунка 12.

Рисунок. 12. График зависимости равномерности распределения растений, по длине и ширине полосы, от способов посева: 1 — рядовой посев сошником без распределителя (СЗС - 6/12); 2 - полосной посев сошником с распределителем (контроль); 3 - разбросной посев с пневматической подачей семян в сошник (эксперимент).

Как видно из графика 12 применение пневматической подачи семян в сошник (пневмомеханического высева) позволяет распределить семена с большей равномерностью, чем серийная машина СЗС - 6/12 и контрольный вариант с пассивным распределителем без использования пневмомеханического высева.

Урожайность, после уборки опытных делянок определялась по стандартной методике. Уборка и учет урожая осуществлялся с помощью

селекционного комбайна «Сампо-500» оснащенного электронным весовым устройством. Результаты опыта приведены в таблице 2.

Таблица 2. Средняя урожайность пшеницы (т/га) в зависимости от способов посева и предпосевной обработки почвы в ОПХ «Сосновское».

Приём предпосевной обработки Рядовой посев (СЗС-6/12) Полосной посев СКП-2,1 (контроль) Разбросной посев (эксперимент)

СКП-2,1 1,33 1,27 1,33

БМШ 1,18 1,18 1,3 •¿-i

и г- Культиватор «Лемкен» 1,1 1,31 1,31 о"

о о ЛДГ 1,05 1,13 1,36 II

Без обработки [контроль) 0,83 1,22 1,32 о CU и X

Средняя урожайность 1,1 1,22 1,32

СКП-2,1 1,09 0,87 1,41

БМШ 0,83 0,83 1,36

U Культиватор «Лемкен» 0,89 0,96 1,06

о о ЛДГ 1,07 1,2 1,53 ©

<ч Без обработки (контроль) 0,69 0,91 0,95 II о О.

Средняя урожайность 0,91 0,95 1,26 и Я

Средняя урожайностьпо годам 1,01 1,09 1,29

Анализ опытных данных показал, что на величину урожая в большей степени влияния оказывает фактор равномерность распределения т. е. способ посева, его доля составила в 63,08% и 67%, за 2007 и 2008 г.г. соответственно. Доля влияния фактора - приём предпосевной обработки, составила 21,29% и 18%. соответственно.

Применение сеялки оснащённой пневмомеханической высевающей системой позволило получить прибавку урожая 0,28 т/га (27%) в сравнении с серийной машиной (СЗС - 6/12), и 0,2 т/га (18%) в сравнении с контрольным вариантом (СКП - 2,1).

В пятой главе «Экономическая эффективность» определена экономическая эффективность сеялки с пневмомеханической высевающей системой. Расчёты экономической эффективности показали, что применение усовершенствованной сеялки с экспериментальной высевающей системой за счет повышения урожайности позволило получить годовой экономический эффект, который в сравнении с серийной сеялкой СЗС - 6/12 составил - 88483,3 руб., в сравнения с контрольным вариантом (СКП - 2,1) - 56205,28 руб.

Срок окупаемости переоборудования машины составляет 0,2 г., т. е. один посевной сезон.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. В результате экспериментальных и теоретических исследований получены математические зависимости, определяющие степень влияния факторов, оказывающих воздействие на характер движения семян в системе: «семяпровод - воздушный поток- распределитель - почва».

2. В результате реализации миогофакторного эксперимента получены регрессионные модели процесса распределения семян по длине Крд и ширине Крш полосы рассева показывающие, что наибольшее влияние на равномерность распределения оказывают факторы: высота подведения воздушного потока к семяпроводу Н и скорость установившегося воздушного потока в семяпроводе С. Такие факторы как норма высева N и скорость движения агрегата в меньшей степени влияют на изменение равномерности распределения семян.

3. В результате исследования установлены значения рациональных параметров, таких как: высота подвода воздушного потока относительно выходного конца семяпровода Н = 350 мм, скорость установившегося воздушного потока в семяпроводе С = 15 м/с, угол подвода воздуха к семяпроводу а=15° , диаметр воздухопровода с1 = 13 мм, скорость движения агрегата V = 2 - 2,5 м/с, норме высева N = Ъ,5 — 5,5 млн. шт/га. При этом достигается максимальное значение показателей равномерности, как вдоль Кра, так и по ширине Крш полосы рассева. При данных значениях обеспечивается подпочвенно-разбросной посев с шириной рассева 255 - 270 мм., при ширине захвата сошника 280 мм.

4.Применение пневмомеханической высевающей системы на базе сеялки СКП-2,1 обеспечило равномерность распределения семян Кр по длине и ширине полосы 78 и 76% соответственно. Что дало прибавку урожая на 0,28 т/га (27%) по сравнению с серийной машиной (СЗС - 6/12) и 0,2 т/га (20%) в сравнении с контрольным вариантом (СКП-2,1).

5. Применение усовершенствованной сеялки СКП-2,1 с пневмомеханической высевающей системой, позволило увеличить экономическую эффективность от её применения в сравнении с серийной машиной (СЗС - 6/12) на 748,59 руб/га. и 475,51 руб/га с сеялкой (СКП - 2,1)с пассивными распределителями семян принятой за контрольный вариант.

Годовая экономия составила 88483,34 руб. в сравнении с серийной машиной и 56205,28 руб. в сравнении с контролем.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Кем A.A. Красильников Е.В. Выбор рациональной ширины захвата стрельчатой лапы для сеялки при использовании пневматической подачи посевного материала в сошник.// Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых: Тр. 2 Междунар. нуч.-практ. конф. мол.

ученых (20-21 апр. 2006г.), пос. Краснообск / РАСХН. Сиб.отд-ние,-Новосибирск, 2006 С 569-573. С 121-125.

2. Кем A.A. Краеильников Е.В. Влияние параметров конструкции подвески сошника стерневой сеялки на равномерность хода по глубине// Информационные технологии системы и приборы в АПК: Ч. 1. Материалы междунар. науч.-практ. конф. «АГРОИНФО - 2006» (Новосибирск, 17-18 октября 2006 г.) Россельхозакадемия. Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 2006 - 528 с. С 404-409.

3. Кем A.A. Краеильников Е.В. Модернизация стерневой сеялки// Совершенствование технологий, машин и оборудования в АПК: сб. науч. Тр./ ОмГАУ. - Омск, 2006г. С121-125

4. Кем A.A. Краеильников Е.В. Зависимость продуктивности зерновых культур от равномерности распределения семян по площади посева// Научное обеспечение отрасли растениеводства в экстремальных условиях Сибири/ Международной научно-практической, конференции, посвященной 50 - летию Красноярского НИИСХ 10-11 августа 2006г. Красноярск. Изд-во «Гротекс», 2006. С64-68.

5. Краеильников Е.В. Жетписбаев А.Ш. Совершенствование элементов конструкции сошника для сеялки культиватора.// Молодые учёные аграрной науке: материалы междунар. конф. молодых учёных СО РАСХН / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИСХ. - Омск: ООО «Издательско-полиграфический центр Сфера, 2006. - Вып. 6. - с. С 194-200.

6. Краеильников Е.В. Совершенствование высевающей системы стерневой сеялки.// Молодые учёные аграрной науке: материалы междунар. конф. молодых учёных СО РАСХН (г. Омск, 4-5 июля 2007 г.) / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИСХ. - Омск: ООО «Издательско-полиграфический центр Сфера, 2007. - Вып. 6. - с. С 253-260.

7. Положительное решение о выдаче патента РФ на полезную модель « Пневматическая высевающая система сеялки» №2007100264/17 от 17.07.2007г.

8. Кем A.A. Краеильников Е.В. Влияние параметров пневмомеханической высевающей системы на равномерность распределения семян и урожайность.// Машино-технологическое, энергетическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири: материалы междунар. науч. - практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛ А.И. Селиванова (п. Краснообск, 9-11 июня 2008 г.)/ Россельхозакадемия. Сиб. Отд-ние. ГНУ СибИМЭ. - Новосибирск, 2008. - 648 с. С 464-468.

9. Кем A.A. Краеильников Е.В. Обоснование систем пневмомеханического высева.// Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, №11, 2008 . - С109 - 113. С 105-108

10. Кем А.А Краеильников Е.В. Применение пневмомеханической подачи семян при посеве зерновых культур.// Аграрная наука Сибири XXI века (к 180-летию основания сибирской аграрной науки): Материалы междунар. научно-практич. Конференции посвященной 180-летию основания сибирской аграрной науки (г. Омск, 29-30 июля 2008 г.)/ РАСХН. Сиб. отд-ние. - Омск, 2008 - 272 с. С 105-108

П.Кем A.A. Красильников E.B. Обоснование системы пневмомеханического высева для безрядкового посева семян зерновых культур.//Достижение науки техники АПК, № 12, 2008. С53 - 54.

Per. № 73. Сдано в набор 16.03.09. Подписано в печать 17.03.09. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать на ризографе. Печ. л. 1,0 (0,93). Уч.-изд. л. 1,70. Тираж 160 экз. Заказ 160.

Издательство ФГОУ ВПО ОмГАУ. 644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18.

Отпечатано в типографии издательства ФГОУ ВПО ОмГАУ.

\

23

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Агроклиматические особенности степной и лесостепной зон

Западной Сибири.Г.

1.2. Агротехнические требования к подготовке поля и посеву зерновых культур.

1.3. Способы посева зерновых культур.

1.4. Анализ технических решений по посеву сельскохозяйственных культур.

1.5. Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЕМЯН В ПОДСОШНИКОВ ОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПРИ УСЛОВИИ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ИХ ПОДАЧИ.

2.1. Технологическая схема работы устройства для разбросного посева зерновых культур, и выбор исходных параметров.

2.2. Теоретическое исследование движения зерна, в системе: «семяпровод — распределитель семян — сошник почва» в условии пневмомеханической подачи.

2.2.1. Свободное движение зерна в семяпроводе.

2.2.2. Движение зерна в зоне воздушного потока.

2.2.3. Движение зерна в подлаповом пространстве.

2.2.4 движение зерна у поверхности земли.

2.3. Распределение семян по площади посева.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследований.

3.2. Методика проведения лабораторных исследований.

3.2.1. Методика определения конструктивных параметров воздухопровода и режимов пневматической подачи.

3.2.2. Методика проведения исследований равномерности распределения посевного материала в почвенном канале.

3.2.3. Методика проведения планируемого многофакторного эксперимента.

3.3. Методика проведения лабораторно-полевых исследований

3.3.1. Методика определения равномерности распределения растений по площади питания.

3.3.2. Методика определения глубины заделки семян.

3.3.3. Методика изучения динамики всходов.

3.3.4. Методика определения урожайности.

3.4. Методика проведения сравнительных испытаний серийной и экспериментальной сеялок.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.96 4.1. Лабораторные исследования процесса распределения семян в подсошниковом пространстве под действием воздушного потока

4.1.1. Обоснование конструктивных параметров пневмомеханической высевающей системы.

4.1.2. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований.

4.1.3. Процесс распределения семян по площади питания.

4.1.4. Процесс распределения семян по длине и ширине полосы при посеве на имитационном стенде.

4.1.5. Процесс распределения семян по длине и ширине полосы при посеве в условиях почвенного канала.

4.2. Результаты лабораторно-полевых исследований.

4.2.1. Определение равномерности распределения растений по длине и ширине полосы в полевых условиях.

4.2.2. Определение равномерности глубины заделки семян.

4.2.3. Зависимость появления всходов от способов посева.

4.2.4. Зависимость урожайность семян зерновых культур в полевых опытах от способов посева.

4.2.4. Агротехническая оценка работы усовершенствованного образца посевной машины.

4.3. Выводы по четвёртой главе.

ГЛАВА 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

5.1. Условия расчёта.

5.2. Экономическая эффективность применения экспериментальной посевной машины.

5.3. Результаты внедрения.

5.4. Выводы по пятой главе.

В решении проблемы обеспечения продовольственной безопасности региона (страны) зерно и продукты его переработки имеют особую важность, так как оно является продуктом стратегического назначения и главным источником питания населения, а также обеспечения комом с.-х. животных и служит сырьём для промышленности.

Зерновые культуры в мире занимают 35% пашни. Это объясняется тем, что потребность в пище люди удовлетворяют в первую очередь за счёт продуктов переработки зерна. Если учитывать, что на нужды животноводства используется фуражное зерно, то значение зерновых культур значительно возрастает [109]. Западная Сибирь — один из регионов, где пшеница наиболее богата белком [45].

Основным производителем продовольственной пшеницы в Сибири, наряду с Алтайским краем и Новосибирской областью является Омская область. При большом объёме площади для производства зерна, в западной Сибири относительно низкая урожайность. Основной причинной невысокой урожайности является то, что эти площади располагаются в зоне рискованного земледелия с малым количеством осадков и неблагоприятной структурой и составом почв, что обуславливает большую засорённость посевов сорняками, которые в 2-3 раза активнее культурных растений, используют влагу и основные элементы питания [36, 83] - это приводит к- серьёзному недобору урожая.

Наукой и практикой доказано, чтобы получить более высокий урожай, необходимо добиться не максимального количества растений на единице площади, а оптимального по густоте и равномерности размещения растений по площади питания. Из-за неравномерности размещения по посевной площади многие растения оказываются в условиях жесточайшей конкуренции с самых ранних этапов развития. Это приводит к снижению полевой всхожести семян и продуктивности растений [85, 109]. Равномерность распределения семян зависит от операции посева, а именно от высевающей системы и сошниковой группы посевной машины [18].

Качество распределения, и заделки семян зависит от равномерности их подачи высевающим аппаратом, а также характера их движения в семяпроводе и сошнике [49]. Исходя из агротехнических требований, рациональная технологическая схема равномерного распределения семян по полю и их заделки на требуемую глубину должна быть такой, чтобы семена укладывались не глубже 4-7 см. от поверхности на уплотнённое ложе дна борозды. Сверху семена должны покрываться мульчирующим слоем почвы, для свободного доступа кислорода и воздушно-теплового обмена [64].

В западной Сибири посев зерновых культур производится зернотуковыми и зерновыми — стерневыми сеялками отечественного производства, а также зарубежными посевными агрегатами. Зерновые сеялки имеют различные высевающие системы, которые не в полной мере отвечают предъявляемым агротребованиям к равномерности размещению семян. Основные способы посева, осуществляемые этими сеялками — рядовой и полосной. Исследования, проведённые в СИБНИИСХ, показывают, что из различных способов посева, наибольшая урожайность была получена при разбросном способе посева [90].

Анализ предшествующих исследований, позволяет заключить, что резервом повышения продуктивности возделываемых зерновых культур является применение разбросного или безрядкового способа посева. Такой способ посева позволит наиболее полно удовлетворить агротехнические требования, предъявляемые к размещению семян в почве. Преимущество данного способа перед другими заключается в том, что равномерное распределение растений по площади, обеспечивает равное освещение, питание и увлажнение. При таком способе посева — практически исключается конкурентная борьба внутри вида, что обеспечивает более полную реализацию генетического потенциала каждого растения и делает их более конкурентоспособными, по отношению к сорнякам, снижая общую засорённость посевов и гербицидную нагрузку на ландшафт. В своих выводах по результатам исследований академик ВАСХНИЛ В.И. Эделыытейн утверждал что более рациональное использование площади питания даёт возможность поднять урожайность на 30 — 40% и более, часто без дополнительных затрат средств [110].

Не смотря на все преимущества, посевные машины для подпочвенно-разбросного посева ещё не получили широкого распространения из-за слабой организации производства а также конструктивных и технологических недоработок. Эти обстоятельства обуславливают актуальность совершенствования высевающих систем для подпочвенного разбросного посева, с целью повышения качества работы высевающей системы, а также улучшения равномерности распределения семян по площади питания и глубине их заделки.

Цель работы — совершенствование элементов высевающей системы с целью увеличения равномерности распределения семян по площади питания с применением пневмомеханической подачи.

Объект исследования - технологический процесс посева зерновых с пневмомеханической подачей семян.

Предмет исследования — закономерности взаимодействия семян зерновых с рабочими поверхностями пневмомеханической высевающей системы.

Методы исследований. Программа исследований предусматривает разработку теоретических зависимостей взаимодействия семян с поверхностями рабочих элементов системы пневмомеханического высева, их экспериментальную проверку в лабораторных и производственных условиях, экономическую оценку результатов исследований.

Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, аэродинамики, математики и статистики.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях на основе общепринятых и частных методик, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента.

Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись с использованием методов статистики на ЭВМ.

Научную новизну представляют.

Закономерности и зависимости, описывающие движение семян в системе: семяпровод — воздушный поток — лаповый сошник — распределитель семян - почва.

Регрессионные модели процесса распределения семян по длине и ширине полосы позволяющие прогнозировать качество распределения семян в зависимости от параметров пневмомеханической высевающей системы и режимов работы посевного агрегата в целом.

Рациональные конструктивные параметры и режимы работы применяемой пневмомеханической высевающей системы, позволяющие равномерно распределять семена по площади питания.

На защиту выносятся. Принципиальная технологическая схема посевной машины с пневмомеханической высевающей системой для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур.

Выявленные закономерности и зависимости, описывающие движение семян в пневмомеханической высевающей системе.

Регрессионные математические модели пневмомеханической подачи и распределения семян по площади питания.

Рациональные конструктивные параметры пневмомеханической высевающей системы и режимы работы посевного агрегата при посеве зерновых культур подпочвенно-разбросным способом.

Результаты лабораторно-полевых исследований и экономическое обоснование применения экспериментальной машины с пневмомеханической высевающей системой.

Практическая значимость. Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическую реализацию в совершенствовании посева зерновых культур подпочвенно-разбросным способом. Новизна решений подтверждена патентом РФ на полезную модель №2007100264/17 от 17.07.2007г.

Посев зерновых сеялкой с экспериментальной пневмомеханической высевающей системой обеспечивает равномерность распределение семян вдоль полосы Крд до 75% и по ширине полосы Крш до 76%.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались: на международной конференции молодых ученых СибИМЭ (г. Новосибирск — 2006г. на международных конференциях молодых ученых СибНИИСХ (г. Омск - 2006, 2007,2008 гг.); на международной научной конференции посвященной информационным технологиям и информационным измерительным приборам в исследовании сельскохозяйственных процессов, СибФТИ (г. Новосибирск — 2006г.); на международной научно-практической конференции посвященной 100 — летию со дня рождения академика ВАСХНИЛ А.И. Селиванова (г. Новосибирск — 2008г).

Работа выполнена в период 2004-2008гг в отделе механизации Сибирского НИИ сельского хозяйства.

Внедрение. Усовершенствованная сеялка - культиватор СКП — 2,1 с пневмомеханической высевающей системой и установленными распределителями семян внутри подлапового пространства сошника с шириной захвата 280 мм в 2007 году прошла приёмочные испытания на опытном участке СибМИС Таврического района Омской области.

Публикации. Материалы, отражающие содержание диссертационной работы, опубликованы в 11 научных публикациях в трудах СибНИИСХ, СибИМЭ, СибФТИ, Красноярского НИИСХ, Якутского НИИСХ, ОМГАУ, а также в двух периодических научных изданиях - журнале «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки» и «Достижение науки и техники АПК».

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате экспериментальных и теоретических исследований получены математические зависимости, определяющие степень влияния факторов, оказывающих воздействие на характер движения семян в системе: «семяпровод — воздушный поток- распределитель - почва».

2. В результате реализации многофакторного эксперимента получены регрессионные модели процесса распределения семян по длине Крд и ширине Крш полосы рассева показывающие, что наибольшее влияние на равномерность распределения оказывают факторы: высота подведения воздушного потока к семяпроводу Н и скорость установившегося воздушного потока в семяпроводе С. Такие факторы как норма высева N и скорость движения агрегата в меньшей степени влияют на изменение равномерности распределения семян.

3. В результате исследования установлены значения рациональных параметров, таких как: высота подвода воздушного потока относительно выходного конца семяпровода Н = 350 мм, скорость установившегося воздушного потока в семяпроводе С = 15 м/с, угол подвода воздуха к семяпроводу а=15° , диаметр воздухопровода (I = 13 мм, скорость движения агрегата V = 2 - 2,5 м/с, норме высева ТУ = 3,5 - 5,5 млн. шт/га. При этом достигается максимальное значение показателей равномерности, как вдоль Крд, так и по ширине Крш полосы рассева. При данных значениях обеспечивается подпочвенно-разбросной посев с шириной рассева 255 - 270 мм., при ширине захвата сошника 280 мм.

4.Применение пневмомеханической высевающей системы на базе сеялки СКП-2,1 обеспечило равномерность распределения семян Кр по длине и ширине полосы 75 и 76% соответственно. Что дало прибавку урожая на 0,28 т/га (27%) по сравнению с серийной машиной (СЗС - 6/12) и 0,2 т/га (20%) в сравнении с контрольным вариантом (СКП—2,1).

5. Применение усовершенствованной сеялки СКП-2,1 с пневмомеханической высевающей системой, позволило увеличить экономическую эффективность от её применения в сравнении с серийной машиной (СЗС - 6/12) на 748,59 руб/га. и 475,51 руб/га с сеялкой (СКП - 2,1)с пассивными распределителями семян принятой за контрольный вариант.

Годовая экономия составила 88483,34 руб. в сравнении с серийной машиной и 56205,28 руб. в сравнении с контролем.

1. A.c. 378160 СССР, МКИ А 01С 7/04. Пневматический распределитель семян./ А.И. Олонцев, В.П. Чебыхин, Г.М. Рекубрацкий, П.А. Хегай. -№ 1616796/30-15; Заявлено 26.01.1971; Опубликовано 18.04.1973. Бюллетень№19.

2. A.c. 447980 СССР, МКИ А 01С 7/04. Высевающий аппарат./ В.В. Мальцев. -№1876620/30-15; Заявлено 31.01.1973; Опубликовано 30.10.1974. Бю лл етень№3 2.

3. A.c. 615881 СССР, МКИ А 01С 7/04. Высевающий аппарат./ В.К. Ивашнёв, А.Г. Елисеев. -№ 2450928/30-15; Заявлено 02.02.1977; Опубликовано 25.07.1978. Бюллетень№27.

4. A.c. 759063 СССР, МКИ А 01С 7/04. Пневмовихревое распределительное устройство./ В.И. Тараненко, С.П. Богатырёва, H.H. Петренко. -№ 2733932/30-15; Заявлено 11.03.1979; Опубликовано 30.08.1980. Бю лл етень№3 2.

5. A.c. 854299 СССР, МКИ А 01С 7/04. Пневматическая сеялка./ В.А Насонов, М.С. Хомнко, Л.П Пасечник. № 2885043/30-15; Заявлено 20.021980; Опубликовано 15.08.1981. Бюллетень№30.

6. A.c. 917746 СССР, МКИ А 01С 7/04. Универсальная пневматическая сеялка./ A.B. Ликкей, К.Г. Иваница, П.В. Сысолин, Г.М Пекерман. -№ 2866258/30-15; Заявлено 09.01.1980; Опубликовано 07.04.1982. Бюллетень№13.

7. Агроклиматические ресурсы Омской области. Л.: Гидрометеоиздат. 1971 г.-187 с.

8. Агроклиматический справочник по Омской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1959,-227с.

9. Агроэкологическое совершенствование сошников сеялок / Огрызков Е.П., Огрызков В.Е., Кобяков И.Д.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - № 9. - с. 8-9.

10. Баранов В.В. Исследование влияния семяпроводов на распределение семян при посеве: Автореф. дис. канд. техн. наук.-1960.- 18с.

11. Бахмутов В.А. Размещение семян по площади при рядковых посевах // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-19г80.-№ 5.-С 18-20.

12. Бахмутов В.А., Любич В.А. Влияние равномерности распределения растений по площади на урожайность // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1981.-№ 5.-С 31 -33.

13. Белодедов В.А., Островский Н.В. Влияние конструктивных параметров сеялок на равномерность размещения семян // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1980.-№ З.-С 12 -15.

14. Беляев Е.А. Посевные машины.- М.: Россельхозиздат, 1987.-60с.

15. Беседин Б.А., Домрачев В.А., Кем А.А. Системный анализ проблемы качества посевов // Научно-технический бюллетень / ВАСХНИЛ. Сиб. Отд — ние.- 1987.-Вып 7.- С 20 -26.

16. Борисенко П. Г. Влияние агротехнических приемов на урожай, ускорение созревания и посевные качества семян яровой пшеницы в подтаежной зоне Омской области: Автореф. дис. канд. с. х. наук. -Омск., 1978. -20 с.

17. Бузенков Г.М., Ма С.А. Машины для посева сельскохозяйственных культур.- М.: Машиностроение, 1976.-272 с.

18. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учебн. ля вузов.- 6-е изд. стер. -М.: Высш. шк., 1999, 576 с.

19. Верёвкин В. С. Влияние нормы высева на урожай и посевные качества семян яровой пшеницы в условиях южной лесостепи и степи Омской области: Диссертация канд. с.-х. наук. — Омск, 1989. -159 е.: ил.

20. Винер В.В. Овес: Правила возделывания: Для северных и средних черноземных губерний по наблюдениям на Шатиловской опытной станции -2-еизд.- Спб.,1912-44 с.

21. Вклад молодых учёных в научное обеспечение в АПК Сибири: Материалы конференции молодых учёных СибНИИСХ. -Омгау, ВНИИБТЖ / Сиб. Отд-ние. СибНИИСХ. -Омск, 1999. -64 с.

22. Гмурман B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. — М.: Высшая школа, 1972. — 368 с.

23. Горячкин В.П. Сборник сочинений. Т.1. —М.: Колос, 1968, 714 с.

24. ГОСТ 23728-88 ГОСТ 23730-88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. — Введ. С 01.01.88 до 01.01.94. 1988 — 19 с.

25. ГОСТ 26711-89. Сеялки тракторные. Общетехнические требования. -М.: Издательство стандартов, 1989.- 10 с.

26. Грималовский. А. М. Влияние гербицидов на тарификационную способность почвы: аналитический обзор литературы,- Кишинёв.-1977.- С 30 -32.

27. Грищенко Ф., В. Шведков. Определение параметров стойки сошника безрядковой сеялки. // Техника в сельском хозяйстве. -1972. -№3. -С 84-86.

28. Грищенко Ф.В. Анализ работы сошника для безрядкового посева зерновых культур, при различных углах наклона лапы к плоскости наклона // Сб научн работ / Рязанск. СХИ, -1983. -Выпуск 10.-С 31-33.

29. Грищенко Ф.В. Основы теории движения семян и распределения их в почве при безрядковых посевах: Сб. научных работ РСХИ, вып 10. Рязань, 1963 г.-с 15-30.

30. Густота насаждений, площадь питания и урожай /Ульрих H.H. // Вестник с.-х. науки, 1971. № 9.-е. 101 - 110.

31. Домрачев В.А., Кем A.A., Шевченко А.П. Пути совершенствования техники для условий Западной Сибири.

32. Домрачев В.А., Кем A.A., Шевченко А.П. Пути совершенствования технического обеспечения селекционно-опытного дела.

33. Домрачев В.А., Шевченко А.П. Обоснование параметров устройства для разбросного посева мелкосеменных культур: Материалы первой науч. конф. Омск: Изд-во ОмГАУ, 2001. - С. 39-41.

34. Доронин В.Г. Прогноз распространения сорняков на полях Омской области и основные меры борьбы с ними в 2004 году. // Сибирский фермер. -2004. 2004. - №5(39). - С 9 - 11.

35. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (С основами статистической обработки результатов исследований).- Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Колос, 1979.-416 с.

36. Земледелие без плуга: актуальные научные достижения и практический опыт. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2001. № 8. - с 42 - 46.

37. Зерновые сеялки на рубеже XXI века / Любушко Н.И., Зволинский В.Н.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2001. № 2. — с. 4 - 7.

38. Зональные агротехнические требования к технологиям возделывания зерновых культур в Омской области.- Первая версия.- Омск: изд-во ОмГАУ, 2002.-20 с.

39. Зырянов. В.А. Равномерность распределения растений по площади при посеве зерновых культур и трав // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1985. -№5. С 35 -37.

40. Иванов М.А. Садоводство в Омской области. Омск 1958 г.

41. Из истории посевных машин / Семёнов А. Н. // Тр / Кишиневский СХИ им. М.В. Фрунзе, 1959. т. 20. Опытная станция полеводства «Вильямсово», с. 353-371.

42. Ипполитов Д.В. О способах посева зерновых культур. Прогрессивные способы посева зерновых культур. — М.: Наука, 1959. 82 с.

43. Казаков Е.Д., Кретовик В.Л. Биохимия дефектного зерна и пути его использования -М.: Наука.-1979 г.

44. Карпенко А.Н., Холянский В.М. Сельскохозяйственные машины. -8 изд. перераб. и долполн.- М.: Агропромиздат.- 2001.-563 с.

45. Кем A.A., Красильников Е.В. Сборник ОмГАУ поев 50 — мех. Фака

46. Кем A.A. Красильников E.B Сборник молод уч. Новосибирск. 2006

47. Кем A.A., Шарыпов Н.М. , Беседин Б.А. . Способы регистрации посева семян на имитационном стенде.

48. Клепан Н.И., Сакун A.A. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины, 2 -е изд.- М.: Колос, 1980. -671 с.

49. Клипов A.A., Листопад Г.Е., Устенко Г.П. Программирование урожая: Труды Волгоградского сельскохозяйственного института. -Т XXXVI. 1971. -571 с.

50. Ковриков И.Т. Обоснование некоторых параметров распределителя семян и сошника безрядковой зерновой сеялки // Тракторы и сельхозмашины. 1976. №3.- С26-28.

51. Ковриков И.Т. Основные принципы разработки распределительных устройств подпочвенно -разбросных сошников зерновых сеялок. / Тракторы и сельхозмашины. -1983. №5. С13 -14

52. Колясов Ф.Е. Влияние способов посева на условия развития и урожайность зерновых. Прогрессивные способы посева зерновых культур. — М.: Наука, 1959. 82 с.

53. Красильников Е.В Жетписбаев А.Ш Сборник молод уч. СибНИИСХ.2006

54. Красильников Е. В. Сборник молодых уч. СибНИИСХ 2007 г.

55. Критерий оценки равномерности распределения растений по площади / Бахмутов В.А. Сб. науч. работ // Саратов. СХИ. 1977 - Вып. 98. - с.34-37.

56. Курбатов A.B. О совершенных способах посева сельскохозяйственных культур. Прогрессивные способы посева зерновых культур. М.: Наука, 1959. -82 с.

57. Куц В.Ф. Исследование и обоснование параметров системы: высевающий аппарат семяпровод - сошник селекционной сеялки.: Диссертация канд. техн. наук. - Омск, 1975. — 145 е.: ил.

58. Лаврухин П.В Расширение понятия точности посева. // Земледелие. — 2003.-№3.-С. 17-18.

59. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. — JL: Сельхозгиз, 1955.-764 с.

60. Любушко Н.И, В.А. Юзбашев, Е.Ф. Кузнецов. Направление развития конструкции зерновых сеялок // Тракторы и сельхозмашины. -1985. -№2, -С45-50.

61. Любушко Н.И. Методика расчёта и определения равномерности распределения семян зерновых культур по площади. М.: ОНТИ ВИСХОМ. 1970,-16 с.

62. Ma С.А. Качинский Я.А. Технологические основы теоретического и технологического обоснования принципов различных способов посева и создания рабочих органов посевных машин: труды ВИМ, T. 129.-М.: 1997.-С39-47.

63. Малеев М.К. Обоснование параметров рабочих органов сеялок культиваторов для посева на почвах подверженных ветровой эрозии. —Тр. КазНИИМЭСХ, 1975. Т. 5, с95 -118.

64. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. М.: Наука, 1980.-168с.

65. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. / ВНИИПИ. -М.: 1983. 145 с.

66. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Часть 2. / Нормативно справочный материал. М.: Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ. 1998-252с.

67. Механизация растениеводства Западной Сибири: Монография/ В. А. Домрачев, И.Ф. Храмцов, В.Е. Ковтунов, A.A. Кем. Омск: ООО Издательско-полиграфический центр «Сфера», 2005. - 240с.

68. Михальцов Е. М. Обоснование параметров распределителя семян сошника сеялки для подпочвенного разбросного посева зерновых: Диссертация канд. Техн. Наук. Новосибирск 2001.-178 е.: ил.

69. Начитов Ф.Я. Краткий конспект лекций по курсу: «Организация и управление производством»: Учеб. пособие / Начитов Ф.Я.; Ом. гос. аграр. унт. Омск: Изд-во ОмГАУ, 2000. - 92с.

70. Никитин H.H. Курс теоретической механики. М.: Высшая школа, 1990.-607 с.

71. Новик Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов М.: Машиностроение, София: Техника, 1980.-304с.

72. Новый метод оценки распределения семян в рядках / Огрызков Е.П., Огрызков В.Е., Огрызков П.В. // Техника в сельском хозяйстве. 2005. - № 4. — С. 48.

73. Влияние семяпровода на равномерность посева / Комаристов В.Е. // Тракторы и сельхозмашины. 1960 - №4 - с. 26-30.

74. О влиянии семяпроводов на распределение семян при рядовом и гнездовом способах посева / Баранов В.В. // Сельхозмашины,-1952-№9.- с. 1618.

75. ОСТ 10.5.1.-2000. Испытание сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей. Введ. 15.06.2000. -М.: Минсельхозпрод России, 2000. - 72 с.

76. Патент на полезную модель. Домрачев В.А., Ковтунов, Кем A.A., Красил ьников Е.В.

77. Пигулевский М.Х. К анализу высева зерна рядовой сеялкой: «Область зерновых траекторий» и «Плоский высев». Пг.,1917.-32с.

78. Планирование, программирование и прогнозирование урожая сельскохозяйственных культур. -М.: ВАСХИЛ, 1975. — 158 с.

79. Посевная техника в России и странах СНГ / Зволинский В.Н., Любушко Н.И. // Техника и оборудование для села. 2000. - № 2. - С. 5 - 11.

80. Посевная техника ведущих зарубежных фирм / Аронов Э.Л., Вернер Е.А. // Техника и оборудование для села. 2002. - № 4. - С. 36 - 38.

81. Приемы формирования оптимального посева на начальных этапах развития растений. Электронный ресурс. — Режим доступа : http : // www. Library.timacad. ru / sources / electrizd / Kovalev / 3 priemiform.htm.

82. Развитие конструкций зерновых сеялок прямого посева / Зволинский В.Н., Любушко Н.И.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003. - № 7.-С. 28-32.

83. Растение почва и гербициды: аналитический обзор литературы.-Кишинёв.-1977.-72с.

84. Растениеводство Омской области: Стат. сб. / Омский облкостат. Омск, 2004.-71с.

85. Руденко. И.В. Эффективный способ посева яровой пшеницы: информационный листок.

86. Свидетельство на полезную модель 51815 РФ, МПК А 01 С 7/20. Почвообрабатывающий рабочий орган.

87. Сельскохозяйственные машины и орудия / Григорьев С.М. и др..-М.- Л.: Сельхозгиз, 1957.-384с.

88. Сельскохозяйственные машины. Практикум / Адиньяев М.Д. и др..-Под ред. А.П. Тарасенко. -М.: Колос, 2000.-240с.

89. Семёнов А. Н. Зерновые сеялки. -М.: Машгиз, 1959.- 318 с.

90. Синягин И.И Площадь питания растений.-М.: Россельхозиздат, 1979.

91. Смиловенко Д.А. Исследование рабочих органов сеялок для разбросного подпочвенного посева зерновых культур. // Сб. научн. трудов. / Белорусский НИИ Механизации. -Минск, 1953.- С27 -29.

92. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин: под ред. A.B. Красильченко. -Т -2. 1961 г. -862 с.

93. Стратегия ми тактика исследований в земледелии на основе планирования эксперимента: Метод. Рекомендации / РАСХН. Сиб. Отд-ние; Подгот. А.Я Жежер. A.M. Ктиков, А.Н. Власенко, О.Д. Сорокин. — Новосибирск, 1999. — 110 с.

94. Стропа И.Г. Общее семеноведенье полевых культур. -М., Колос, 1966. -463 с.

95. Тенденция развития посевных и посадочных машин. / Сост.: Брандт Ю.К., Соколов В.А. -М.: ВНИИТЭИСХ, 1978. 52 с.

96. Теория нового технологического процесса сошника / Огрызков Е.П., Огрызков В.Е., Огрызков П.В.// Техника в сельском хозяйстве. 2003. - № 5. — С. 36-37.

97. Типовые нормы выработки и расходы топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве. Часть I. М.: Колос, 1984. — 660 с.

98. Шатилов И.С., Чудновский А.Ф. Агрофизические, агрометеорологические и агротехнические основы программирования урожая. -JL: Гидрометелиздат. 1980.-320 с.

99. Шевченко П.Д. Интенсивная технология возделывания многолетних трав на корм. -М.: Росагропромиздат, 1990. 256 с.

100. Шевченко А.П. Агроинженерное обоснование устройства для разбросного посева к сеялке СЗТ-3,6/Проблемы Северного Нечерноземья

101. Омской области: Материалы первой науч. конф.- Омск: Изд-во ОмГАУ, 2001. -С. 4-5.

102. Шевченко А.П. Изучение равномерности распределения растений по площади/ТРетроспектива и современное состояние аграрной науки в северном регионе Омской области: Сб. науч. ст. Омск: Изд-во ОмГАУ, 2002.- Вып. 1 . С. 121-126.

103. Шевченко А.П. Изучение физико-механических свойств семян мелкосеменных культур/ТРетроспектива и современное состояние аграрной науки в северном регионе Омской области: Сб. науч. ст.- Омск: Изд-во ОмГАУ, 2002.-Вып. 1.-С. 115-120.

104. Шпар Д., Эллмер Ф., Постникова А., Протасов Н. Зерновые культуры -Мн: « Фул-информ», 2000, 421 с.

105. Эделыитейн В.И. За высокие урожай овощей. —М.: Сельхозгиз, 1954г.

106. Экономическая оценка комплексных программ НПО. Колос.: Метод, рекомендации / СибНИИСХ. Сост.: Комелев B.C. и др.. Новосибирск, 1987. -62 с.

107. Экономическая эффективность новых сельскохозяйственных машин.: Методика и нормативно-справочные материалы. -М.: Машиз, 1961. — 314 с.

108. Agritechnica 91; Stimmung besser als die Lage/Sign.: SGA.// Landwirtsch Bl. Weser-Ems.-1991 .-Jg. 13№49.-S.29.

109. EwbankN., Buckby L.Lynx engineering enters seed drill market with the seedline system // Landwards.-2002.-Vol.82, № 1.- P. 153-155.

110. Griepentrog H. -W. Zur Bewertung der Flechenverteilung von Saatung // Landtechnik -1990/-Jg 54 №2. S. 78 -79.

111. Sweeting Harry/ Press wheels and stubble mulehing on tiedowns. — "Power Farming magazine", 1974, 83, №1, P. 4-6.