автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование способа и параметров сошниковой группы для повышения качества посева сахарной свеклы

На правах рукописи

КОСОЛАПОВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА И ПАРАМЕТРОВ СОШНИКОВОЙ ГРУППЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОСЕВА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ОКТ 2013

Москва-2013

005535220

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородский государственный инженерно-экономический институт»

Научный руководитель: Скороходов Анатолий Николаевич, доктор

технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Горбачев Иван Васильевич, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспондент Россельхозакадемии РФ, академик-секретарь отделения механизации, электрификации и автоматизации Россельхозакадемии РФ

Новожилов Алексей Иванович, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Эксплуатация машинно-тракторного парка» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородской государственной сельскохозяйственной академия

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Россельхозакадемия РФ

Защита диссертации состоится 11 ноября 2013 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16а, корпус 3, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» Автореферат разослан октября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А. С. Дорохов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Сахарная свекла - основной источник сырья для промышленного получения сахара в России, в том числе и в Нижегородской области. Однако нестабильное состояние свекловичной отрасли, уменьшение посевных площадей, непостоянство урожайности и валового сбора привели к росту цен на сахарный песок и переходу на импортный сырец, что неблагоприятно сказывается на продовольственной безопасности страны в целом. В этой ситуации повышение урожайности и снижение затрат на возделывание сахарной свеклы является актуальной проблемой.

Увеличение урожайности, в частности сахарной свеклы, во многом зависит от качества посевных работ, совершенствование которых будет способствовать более интенсивному прорастанию и развитию растения. При посеве необходимо обеспечить оптимальное размещение зерновки в массиве почвы на границе двух слоев: нижнего влажного, для обеспечения более быстрого проклё-вывания семени, и верхнего взрыхлённого, для снабжения кислородом и снижения испаряемости влаги.

На практике разместить зерновку подобным образом, с помощью известных сошников, достаточно трудно, из-за возможного осыпания почвы на дно и (или) непроизвольного изменения глубины заделки из-за некачественной предпосевной обработки. Необходимо разработать технологию посева и агрегат, позволяющие производить независимое открытие базовой поверхности с последующим созданием борозды, имеющей уплотненное дно и стенки, обеспечивающие увеличение точности заделки семян. При этом рабочий орган должен взрыхлять снятый почвенный слой с последующей укладкой его обратно в рабочую зону. Для этого при посеве предлагается применить сошниковую группу, состоящую из стрельчатой лапы, срезающей слой почвы до базовой глубины, т.е. позволяющую минимизировать влияние некачественной предпосевной подготовки; и прикатывающего бороздообразующего колеса, обеспечивающего смятие почвы в зоне высева семян до глубины сева, без чрезмерного уплотнения.

Повышение качества посева сахарной свеклы, при одновременном снижении энергозатрат, является актуальной проблемой.

Цель исследования. Обоснование способа сахарной свеклы и параметров сошниковой группы для повышения качества.

Объект исследования. Способ посева и посевной агрегат с исследуемой конструкцией сошниковой группы.

Предмет исследования. Конструктивные параметры и технологический процесс взаимодействия сошниковой группы с почвой во время посева.

Методы исследования. В процессе исследования использовались методы аналитических и экспериментальных исследований, стандартные и частные методики с последующей обработкой, расчетом и анализом на ЭВМ. В частности, были применены методы планирования многофакторного эксперимента с обработкой в программном комплексе Portable Statgraphics Centurion 15.2.11.0.; методика виртуального проектирования по CAD/CAM - технологии в программ-

ном комплексе САПР SolidWorks; методика виртуальных исследований в программном комплексе FlowVision; лабораторных исследований с применением измерительного оборудования и измерительного модуля Е-440, с обработкой полученных результатов посредством DDL библиотек LCOMP и программного пакета Microsoft Excel 2010, а также производственных исследований.

Научная новизна. Предложен способ посева пропашных культур, основанный на процессе раздельного образования базовой поверхности и борозды, позволяющий повысить качество заделки семян. Патент на изобретение от 10.05.13 № 2011 144 677 «Способ посева пропашных культур».

Предложено математическое описание конструктивно-технологической схемы сошниковой группы (патент РФ на полезную модель от 20.07.12 № 118 163 «Секция пропашной сеялки») и процесса её взаимодействия с почвой во время работы.

Определены основные агротехнические и эксплуатационные показатели работы посевного агрегата с использованием математического аппарата цепей Маркова. Вероятности пребывания агрегата определены через интенсивности перехода из состояния в состояние.

Практическая значимость составляют предложенные технология посева и конструкция сошниковой группы, позволяющие при посеве на опытном поле обеспечить: повышение: до 35 % производительности посевного агрегата, за счет увеличение рабочей скорости до 10 км/ч без значительных потерь посевного материала, в пределах 1...2 %; снижение на 16,2 %, в сравнении с серийным сошником, тягового сопротивления при скоростном режиме 5...7 км/ч; снижение в среднем на 12,8 % расхода топлива; сокращение на 2 дня периода полного появления всходов; увеличение на 30,7 % урожайности на поворотных полосах за счет сохранения посевного материала.

Экономическая эффективность использования предложенных технологии посева и конструкции сошниковой группы заключается в получении прибыли 2700 руб./га.

Реализация результатов исследований.

Работа является составной частью план НИОКР Нижегородского ГИЭИ на 2010...2014 г.г. «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго- и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства».

Изготовленный посевной агрегат, оснащенный разработанными сошниковыми группами испытан на полях хозяйства ОАО «Племзавод Большему-рашкинский», Большемурашкинского района, Нижегородской области. Результаты научно-исследовательской работы внедрены в ООО АФ «Золотой колос» г. Сергач, Нижегородской области. Результаты исследований рекомендуются к использованию научно-исследовательскими институтами и конструкторскими бюро машиностроительных заводов при разработке и модернизации производимых посевных агрегатов.

Достоверность результатов исследования подтверждается актами лабораторных и полевых испытаний, а так же актом о внедрении результатов

научно-исследовательской работы в ООО Агрофирме «Золотой колос» г. Сергача, Нижегородской области.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на следующих конференциях: XV Международной научно-практической конференции «Социально-экономические проблемы развития муниципальных образований» (ГБОУ ВПО НГИЭИ, г. Княгинино, .2011 г.); II и III Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и ученых «Основные направления развития техники технологии в АПК и легкой промышленности» (ГБОУ ВПО НГИЭИ? г. Княгинино, 2011 - 2012 г.); Международной научно-практической конференции «Наука сегодня: теоретические аспекты и практика применения» (г. Тамбов, 2011 г.); международной научно-практической Интернет-конференции «Формирование конкурентоспособной экономики: теоретические, методические и практические аспекты» (г. Тернополь 2012 г.); XVII Нижегородской сессии молодых ученых. Технические науки (г. Арзамас, 2012 г.); IX Mezinarodni vedecko - prakticka conference «Efektivni nastroje modernich ved - 2013» (Praha, 2013); международной научно-технической конференции «Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем» (ГНУ ВИМ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИЯ, г. Углич, 2012 г.); Международной научно-практической конференции «Инновационные энергосберегающие технологии в АПК» (ФГБОУ ВПО МГАУ им. В. П. Горячкина, 2012 г.); а также следующих выставках: V Российском Форуме «Российским инновациям - Российский капитал» и X ярмарке бизнес-ангелов и инноваторов (г. Нижний Новгород, 2012 г.); 24-й Международной выставке изобретений, инноваций и технологий «1ТЕХ-13» (Куала-Лумпур, Малайзия, 2013 г.); VII конкурсе объектов интеллектуальной собственности на соискание премии Нижегородской области им. И. П. Кулибина: в номинации «Лучшая полезная модель года в Нижегородской области в сфере машиностроения»; кроме того результаты исследований отмечены следующими грантами: грант Нижегородской области в сфере науки и техники (ГБОУ ДПО «ННИЦ», 2012 г.); грант Министерства образования и науки РФ, Фонд содействия малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе У.М.Н.И.К. «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» (ФГБОУ ВПО ННГУ им. Н. И. Лобачевского, ИТЦ, 2012 г.).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 19 работах, в том числе в 5 журналах рекомендуемых ВАК РФ; 6 научных журналах; 2 официальных бюллетенях; 6 материалах международных конференций. Общий объем публикаций составил 3,84 печ.л., из нах авторских 2,8 печ.л.

Структура и объём работы. Диссертация содержит введение, 5 глав, выводы, список используемой литературы и приложения. Работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 61 рисунок, 13 приложений. Список литературы включает 142 наименования.

Основные положения, выносимые на защиту: технологический процесс посева пропашных культур; конструктивно-технологическая схема сошниковой группы; математическая модель обоснования конструкторско-

технологической схемы сошниковой группы и процесса её взаимодействия с почвой; результаты виртуальных, лабораторных и полевых исследований; технико-экономические показатели эффективности использования посевного агрегата.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность проблемы, научная новизна, практическая значимость, представлены сведения об апробации, публикациях, объеме и структуре работы.

В первой главе «Состояние вопроса, цели и задачи исследования» рассмотрены: почвенно-климатические условия в Волго-Вятском регионе; анализ технологии посева сахарной свеклы с выявлением основных факторов, влияющих на качество посева; существующие рабочие органы, предназначенные для заделки семян сахарной свеклы, представленные в виде полозовидных и дисковых сошников; состояние исследований по применению стрельчатых лап и катковых сошников для посева сельскохозяйственных культур. Проведен их анализ сошников с точки зрения обеспечения наилучших условий для прорастания семян. Определено состояние исследований по оптимизации параметров и режимов работы МТА с точки зрения получения максимума производительности и минимума затрат.

Изучением технологии посева сахарной свеклы, разработкой конструкций заделывающих рабочих органов посевных агрегатов и оптимизацией параметров технических систем в разное время занимались И. И. Бусленко, Ф. П. Васильев, Е. С. Венцель, Н. И. Верещагин, И. В. Горбачев, В. П. Горячкин, Ю. И. Дегтярев, Н. К. Диденко, А. А. Зангиев, Е. С. Зыкин, С. А. Иофинов, К. Р. Казаров, В. В. Кацигин, Ю. К. Киртбая, А. Г. Левшин, Т. А. Летова, Я. П. Лобачевский, А. А. Мухин, А. И. Новожилов, А. А. Ногтиков, А. В. Пантелеев, И. М. Панов, А. В. Перетятько, А. Ф. Полетаев, С. С. Саакян, В. Д. Саклаков, Г. Н. Синеоков, А. Н. Скороходов, А. М. Соловьев, М. Д. Сушков, Р. Ш. Хабатов, Г. А. Хайлис, С. А Хворостухин, А. Н. Цепляев, В. А. Шмонин, И. П. Юхин и др. Важную роль в данном направлении сыграли научно-исследовательские и про-ектно-конструкторские работы, выполненные во Всероссийском научно-исследовательском институте механизации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии), в Научно-исследовательском институте сельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Горячкина, в ФГБОУ ВПО Московский государственный аграрный университет им. В.П.Горячкина, в Волгоградском государственном аграрном университете и других ведущих научных организациях страны.

На основании проведенного анализа сформулированы следующие задачи исследований:

1. разработать способ посева пропашных культур с учетом раздельного образования базовой поверхности и борозды для обеспечения качественной заделки семян;

• 2. разработать конструкцию и произвести теоритическое обоснование оптимальных параметров элементов разрабатываемой сошниковой группы;

Рисунок 1 - Процесс заделки семян

3. экспериментально определить энергетические, агротехнологические, кинематические, качественные и эксплуатационные параметры посевного агрегата;

4. произвести технико-экономическую оценку эффективности использования посевного агрегата.

Во второй главе «Теоретические исследования работы сошниковой группы в слое почвы» предложена технология посева пропашных культур заключающийся в открытие борозды до базовой глубины (рисунок 1 а), образование бороздки до глубины посева (рисунок 1 6), укладка семян вдоль бороздки (рисунок 1 в). Закрытие борозды взрыхлённым слоем почвы (рисунок 1 г) и поверхностное уплотнение (рисунок 1 д) (патент на изобретение № 2011144677).

Представлена конструктивно-технологическая схема сошниковой группы в составе секции пропашной сеялки (рисунок 2), (патент на полезную модель № 118163).

Секция сеялки содержит (рисунок 2) раму (7), на которой закреплены: Г-образная стойка (6) со стрельчатой лапой (12), предохранительная пружина (5), прикатывающее бо-роздообразующее колесо (4), прижимаемое к почве пружиной (11), загорта-чи (2), прикатывающее колесо (1). Глубина заделки семян регулируется колесом-ограничителем (9). Секция крепится к несущей раме сеялки (10) с помощью параллелограммной

навески (8). Технологический процесс работы представлен в диссертации.

Рисунок 2 -

Конструкция и схема работы посевной секции

x^sin^ sin/^^+C/ fcos^-cos/ra+sin^ cos^-sin^])2 , (1)

R a b-Vw p-sin^Kj, sin Дщ-sirny

дн (cos /?кл - sin (Pm sin )• sin(/?KJI+y/)

x^sin^-sin^^ + i/ tcos^ cos^+sin^ sin^ sin^])2 , (2)

где Дкл - угол крошения, град; - угол раствора режущих кромок, град; Якл - угол подъёма груди (угол атаки), град;/- коэффициент трения почвы о поверхность клина; g - ускорение свободного падения, м/с ; а - толщина поч-

Рисунок 3 - Проекции нормальной реакции на оси

Рисунок 4 - Схема сил, действующие на клин в динамике

Рисунок 5 - Проекция сил трения на оси координат

п =р <V2,r2_ phb^l^smiPw+if/yg

В результате теоритического обоснования оптимальных параметров элементов разрабатываемой сошниковой группы были определены силы, действующие на стрельчатую лапу посредством проецирования нормальной реакции (рисунок 3) и сил трения на поверхности клина (рисунок 4) с точки зрения статики и динамики (рисунок 4). При этом результаты расчета позволяют определить теоретические углы наклона плоскостей клина и реакции со стороны почвы выраженной сопротивлением с её стороны. У

С //

венного пласта, м; Ь - ширина почвенного пласта, м; р - плотность почвы, кг/м3; к - глубина хода клина, м; - скорость движения клина, м/с; у/ - угол разрушения почвенного пласта клином, град; - ширина клина, м; ¿ст - ширина захвата стрельчатой лапы, м.

Определены и обоснованы геометрические параметры прикатывающего бороздообразующего колеса.

Определены зависимости минимального диаметра бороздообразующего колеса от высоты деформируемого слоя, коэффициентов трения и прижимной силы на колесе (3).

г

1 + СОЗ

агс^

(1+М{М2>Ре

1-СОБ

агс

2

(1+м{М2УРбКи

(3)

где Р6кн - нормальная сила действия колеса на почву, Н; цх, - коэффициенты трения бороздообразователя и почвенного комка о почву; йбк - глубина погружения бороздообразующего колеса, м; АПКтах - максимальная высота образования почвенного комка, м.

У

0 Щ

Ыг X

\

/щ-^У \ Па , -с; ,

с р! 0 \ /

Рисунок 6 - Взаимодействие прикатывающего бороздообразующего колеса с почвой

Определено давление, оказываемое со стороны бороздообразующего колеса на почву, и его зависимость от силы сжатия пружины, веса колеса и ряд геометрических характеристик, определяющих конструктивно-технологические параметры прикатывающего бороздообразующего колеса (4).

„ ___Лф_

0,7396

4 -д-Ь-г?

бк

9,8 1 04 0,785г,г.

бк 'бо

где ры - давление, действующее на почву в момент перекатывания прикатывающего бороздообразующего колеса, кг/м3; ртф - плотность твёрдой фракции почвы, кг/м3; Ъ - длина дуги бороздообразователя, соприкасающаяся с почвой, м; G6к - сила тяжести действующая на бороздообразующее колесо, Н; г6к -радиус бороздообразующего колеса, м; А6к - глубина погружения бороздообразующего колеса, м; г6к - радиус бороздообразователя, м; ко - коэффициент пористости почвы;/- коэффициент сжимаемости почвы; Рпр2 ~ сила натяжения прижимной пружины, Н.

В результате расчетов были определены оптимальные размеров прикатывающего бороздообразующего колеса: гбК = 0,12м; г6о = 0,004 м; bpS = 0,04 м; Ъб0 = 0,008 м.

Сила сжатия прижимной пружины для обеспечения оптимального давления бороздообразующего колеса на почву определена из выражения (5). Схема действующих сил приведена в диссертации.

^((//-(о^ +Г)))'/2 -(Окл +Г))]-/2

oos($k-(aw+Y)\h

GgK ^COS ^KJ'COS^K+(°iai SinC^ioij/г —G'SinCöKn^

+ COS^-fe+r))/!

где Pnpi- сила сжатия предохранительной пружины, Н;

Были сформулированы и определены уравнения для оптимизации технологического процесса посева сахарной свеклы с применением посевного агрегата с экспериментальной сошниковой группой.

Тяговое усилие агрегата при условии равномерного движения в зависимости от его массы, эксплуатационных условий и ряда конструктивных параметров определено из выражения (6)

h'Vm

1+-

(6)

где А0,А,- коэффициенты пропорциональности, м, м/кН; ¿¡д- коэффициент сцепления при допустимом буксовании; И - рабочая глубина, м; X - коэффициент сцепного веса, показатель уровня развесовки.

Определение ширины захвата посевного агрегата, с учетом тягово сцепных возможностей трактора и условий эксплуатации будет равным (7).

1+

\+А¿пъ-рЛ-Мя

(7)

где К0 - удельное тяговое сопротивление (кН/м2); £ - скоростной коэффициент, кН с2/м4; ур - скорость движения агрегата, м/с.

Рабочая скорость ур агрегата определили через номинальную мощность по формуле (8)

(В)

п3т-8/

где А'н - номинальная мощность двигателя, Вт; ём - коэффициент загрузки двигателя; г]кт - коэффициент загрузки трактора.

Щ,=Врурт.

(9)

с учетом Модель описание

Коэффициент использования времени смены т (9) определен вероятностного характера работы посевного агрегата, технологического процесса (граф состояний) и математическое выполнено с использованием математического аппарата цепей Маркова (рисунок 7).

Рисунок 7 - Граф состояний посевного агрегата - агрегат работает; 52 - производится поворот; Яз - производится технологическое обслуживание (загрузка посевного материала, очистка рабочих органов и т. д.); 54 - производится регулировка и устранение технологических неисправностей; - производится техническое обслуживание "и устранение неисправностей; 56 - подготовка к переезду; 57 - переезд к месту работы, с поля на поле или к месту стоянки.

Уравнения для нахождения вероятностей пребывания посевного агрегата в различных состояниях в установившемся режиме представлены, после преобразования алгебраических уравнений в виде системы (11). Интенсивности перехода МТА из состояния / в состояние] проставлены у стрелок (рисунок 7).

С учетом нормировки сумма вероятностей для каждого шага К равна

1 =

Р1(К)+Р2(К)+...+Р„{К) = 1.

-Г-1

^21^12 +Д

Л21 23

-Лп+А13+Л16

Л12Р1

21 23

4" ¿4,

л15Рх

V?.

■ р - '• Р _

'6" 7

Л67Л16Р1

л73-л61

(Ю)

(П)

А=

Л^-Л^-Л^+Л^Л^СЛ^+Л^ )+Л13Л61-(Л21+Л23) (Л21+Л23)Л61Л31

где Ai, - плотность вероятности перехода агрегата из одного состояния в другое, представлена в диссертации.

Коэффициент использования времени смены г=Гги'/|. определили через

вероятность пребывания агрегата в рабочем состоянии 5].

В третьей главе «Программа и методика проведения экспериментальных и статистических исследований», включает:

1. Для оптимизации конструктивных параметров стрельчатой лапы и виртуального моделирования технологического процесса её взаимодействия с рабочей средой проводились виртуальные исследования посредством моделирования рабочих органов с помощью CAD/CAM - технологии в программном комплексе САПР SolidWorks с последующим расчетом и анализом в программном комплексе FlowVision.

2. Для проверки основных теоретических изысканий, определения технологических, энергетических и качественных погазателей работы посевной секции и конструктивных параметров экспериментальной сошниковой группы, были проведены лабораторные испытания в почвенном канале ФГБОУ ВПО «Волгоградской ГСХА» с применением измерительного оборудования и измерительного модуля Е-440, с последующей обработкой полученных результатов посредством DDL библиотек LCOMP и программного пакета Microsoft Excel 2010, которые позволили определить закономерности изменения тягового сопротивления от влажности почвы, рабочей глубины и скорости движения.

3. С целью выявления конструктивного превосходства исследуемой конструкции сошникового механизма, исходя из показателей динамики всходов, урожайности и энергетической эффективности проведены сравнительные полевые испытания опытного посевного агрегата и серийной сеялки, на полях хозяйства ОАО «Племзавод Большемурашкинский», Большемурашкинского

района, Нижегородской области.

При проведении исследований были использованы типовые методики,

приведённые в диссертации.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований»

приведены полученные результаты экспериментальных исследований.

При виртуальном моделировании технологического процесса работы стрельчатой лапы были получены зависимости влияния углов наклона груди и раствора крыльев на изменение тягового давления и качество очистки дна борозды.

Наилучшими интервалами угла подъема груди (акл) - 40...45 и угол раствора крыльев (?„) - 60...70°, при давлении 2000...2500 Па и количества попадания почвенных частиц на дно борозды не более 15—20%.

Данные зависимости представлены уравнениями регрессии (13,14)

Р=-1569,44+14,4444д:1+47,5д:2-0,481481 д:2+1,08333л1дг2-0,395833-д:2, (12)

^=312,714-6,42381-^-1,94286 ^+0,0384127-^+0,012381^^+0,00535714д|, (13)

где х, - угол наклона груди, град; - угла раствора крыльев стрельчатой лапы, град.

Для выбора приемлемой геометрии исследуемого сошника было произведено сведение полученных откликов поверхностей в модель двумерного сечения (рисунок 8).

Была выявлена возможность агрегатирования посевных агрегатов на базе предлагаемой сошниковой группы на повышенных скоростях (до 3 м/с) без значительного изменения качества образования посевного ложа.

град

Рисунок 8 - Совмещение двумерных сечений для определения оптимальной геометрии лапового сошника с обеспечением требуемых параметров

Увеличение влажности почвы происходит рост тягового сопротивления по параболе (рисунок 9). Оптимальная влажность почвы лежит в интервале от 18...23 %. Скорости при влажности почвы более 23 % не должна превышать 2...3 м/с (рисунок 11). С увеличением глубины посева более 0,05 м/с скорость посевного агрегата не должна превышать 2,0...2,5 м/с (рисунок 10).

Рисунок 9 — Зависимости тягового сопротивления сошниковой группы от

скорости движения и глубины заделки семян: _ глубина заделки 0,07м;

_____глубина заделки 0,05 м;_____глубина заделки 0,03 м

1ь м (1,060

0.055

0.050

0.045

0.035

0 I 2 3 4 1'. ч/с

Рисунок 11 — Зависимость тягового сопротивления сошниковой группы от влажности почвы и рабочей скорости

0.030

0 1 2 3 4 ч, м/

Рисунок 10 - Зависимости тягового сопротивления сошниковой группы от рабочей скорости и глубины заделки семян в объёмной модели и двумерном сечении

В результате полевых испытаний были получены следующие результаты: уменьшение потерь посевного материала на поворотных полосах на 12,5 %, по итогам полевой всхожести семян, сокращение периода появления всходов на 2 дня (рисунок 12); увеличение урожайности на поворотных полосах, за счет сохранения посевного материала, на 30,7 %.(рисунок 13)

з

кол-во дней после посева

а)

9 10 11 12 13 14 15

кол-во дней после посева

Рисунок 12 - Динамика всходов семян сахарной свеклы на основном поле а) и на поворотных полосах 6)

Применение предлагаемой сошниковой группы позволило сократить тяговое сопротивление посевного агрегата на 16,2 % при скоростном режиме 5...7 км/ч, по сравнению с серийной сеялкой, что способствовало снижению расхода топлива тягового агрегата на 12,8 %; предлагаемая сошниковая группа позволяет производить посев на скоростном режиме доЮ км/ч без потери качества создания посевного ложа и глубины заделки посевного материала, это, в свою очередь, ведет к увеличению производительности МТА на 31,6 %.

Рисунок 13 - Наличие не проросших семян сахарной свеклы на поворотных полосах при посеве серийной сеялкой (слева) и экспериментальной (справа)

В пятой главе «Экономическая эффективность внедрения посевного агрегата, оснащенного исследуемой сошниковой группой с стрельчатой лапой и прикатывающим бороздообразующим колесом» определен экономический эффект, полученный в результате сравнения серийного агрегата и опытного образца. При расчете учитывались затраты на разработку и изготовление опытного посевного агрегата. Результаты, полученные при сравнительных полевых испытаниях, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Экономический эффект, полученный в результате внедрения посевного агрегата в производство____

Показатель Ед. изм. Серийный посевной агрегат Опытный посевной агрегат

Дополнительные капиталовложения (приобретение посевного агрегата) млн руб. 0 0,678

Часовая производительность га/ч 2.71 3,66

Себестоимость произведенной сахарной свеклы руб./ц 125 125

Сбор сахарной свеклы: - с основного поля - с поворотных полос ц 11 205 8 985 2 220 11 745 9 085 2 660

Себестоимость произведенной продукции млн руб. 1,457 1,468

Выручка от реализации произведенной продукции млн руб. 1,792 1,885

Прибыль от реализации сахарной свеклы млн руб. 0,335 0,417

Экономический эффект при посеве сахарной свеклы на 30 га руб. 0,082

Экономический эффект, полученный от внедрения опытного посевного агрегата в ООО АФ «Золотой Колос», Сергачского района, Нижегородской области, приведен в таблице 1. Посев производится на 30 га с помощью серийного и опытного посевных агрегатов.

Анализ данных показывает, что проектируемый вариант посевного агрегата с модернизированной сошниковой группой является более эффективным в сравнении с серийным агрегатом и позволяет получать с каждого гектара дополнительно 2700 руб/га. Экономический эффект, получен в результате снижением себестоимости производимой продукции с 131 до 124 руб./ц и увеличением производительности посевного агрегата с 2,71 до 3,66 га/ч.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработан способ посева пропашных культур, позволяющий обеспечить раздельное образование базовой поверхности и борозды с сохранением капиллярной структуры нижнего слоя почвы для обеспечения семени влагой и взрыхленного верхнего слоя для снижения испарения (патент на изобретение №2011 144 677).

2. Разработана конструкция сошниковой группы, включающая стрельчатую лапу и прикатывающее бороздообразующее колесо, с системой предохранительных и натяжных пружин (патент на полезную модель № 118 163). Получены математические зависимости для определения геометрических форм стрельчатой лапы и прикатывающего бороздообразующего колеса.

3. Установлено, что оптимальные параметры стрельчатой лапы для взаимодействия с почвой рекомендованы угол подъема груди (а™) - 40...450, угла раствора крыльев (укл) - 60...70°.

4. С увеличением влажности почвы тяговое сопротивление изменяется по параболе. Оптимальная влажность почвы для посева находится на уровне 18...23 %. Скорость движения агрегата при влажности более 23 % не должна превышать 2,5...3 м/с. С увеличением глубины посева более 0,05 м скорость посевного агрегата не должна превышать 2,0...2,5 м/с.

5. Оптимальные эксплуатационные параметры агрегата с учетом вероятностного характера работы посевного агрегата рекомендуем использовать МТА с 12 рядной системой машин на базе трактора МТЗ-80/82.

6. В результате полевых испытаний получено уменьшение потерь посевного материала на поворотных полосах на 12,5 %, сокращение периода появления всходов на 2 дня; увеличение урожайности на поворотных полосах на 30,7 %; сокращение тягового сопротивления посевного агрегата на 16,2 %, снижение расхода топлива тягового агрегата на 12,8 %; агротехнически допустимая скорость без потерь качества доЮ км/ч без потери качества образования посевного ложа и глубины заделки семян, увеличение производительности МТА на 35,6%.

7. Расчет технико-экономических показателей выявил возможность получения экономического эффекта до 2700 руб/га. Это связано с увеличением урожайности с 373 ц/га до 391 ц/га, повышением производительности с 2,71 до 3,66 га/ч.; снижением себестоимости с 131 до 124 руб./ц.

Рекомендации по использованию результатов исследований Полученные результаты рекомендуется использовать в научно-исследовательских, проектно-конструкторских и производственных организациях, занимающихся разработкой и изготовлением посевных агрегатов, пред-

приятиям занимающимся возделыванием пропашных культур, а также в учебном процессе при подготовке инженерных кадров.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

- в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Косолапое, В. В. Лаповый сошник с прикатывающим бороздообразующим колесом для посева сахарной свеклы / В. В. Косолапое, А. Н. Скороходов // Техника в сельском хозяйстве. - 2012. - № 3. - С. 14-16.

2. Косолапое, В. В. Определение эффективности работы посевного агрегата/В. В. Косолапое, А. Н. Скороходов // Сельский механизатор. -2012. -№10. - С. 9-10.

3. Косолапое, В. В. Результаты экспериментальных исследований посевной секции с опытной сошниковой группой /В. В. Косолапое // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013. -№ 4. - С. 106-111.

4. Косолапое, В. В. Экспериментальные исследования влияния геометрических параметров прикатывающего бороздообразующего колеса на равномерность глубины заделки посевного материала // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. — 2013. -№ 3. - С.23-27.

5. Косолапое, В. В. Виртуальные и лабораторные исследования сошниковой группы пропашной сеялки / В. В. Косолапое, А. Н. Скороходов // Сельскохозяйственные машины и технологии. — 2013. -№ 4. — С. 26-28.

- в журналах, сборниках научных трудов:

6. Косолапое, В. В. Сравнительный анализ сошниковых механизмов посевных агрегатов / В. В. Косолапов, Е. В. Косолапова // Вестник НГИЭИ. Серия технические науки. Выпуск 1 (2). - Княгинино: НГИЭИ, 2011. - С. 77-89 с.

7. Косолапов, В. В. Модернизированный сошниковый механизм для совершенствования технологического процесса формирования посевного ложа // Вестник НГИЭИ. Серия технические науки. Выпуск 2 (3). - Княгинино: НГИЭИ, 2011.-С. 112-122.

8. Косолапов, В. В. Результаты полевых исследований технологии посева сахарной свеклы и сошниковых механизмов сеялок фирмы КУЕЯЫЕЬАЫЭ / В. В. Косолапов // Вестник НГИЭИ. Серия технические науки. Выпуск 1 (8). -2012.-С. 66-74.

9. Скороходов, А. Н. Посев сахарной свеклы пропашными сеялками с модернизированной сошниковой группой/ А. Н. Скороходов, В. В. Косолапов // Вестник НГИЭИ. Серия технические науки. Выпуск 4 (11). - 2012. - С. 204210.

10. Косолапов, В. В. Выбор и обоснование геометрических параметров прикатывающего бороздообразующего колеса / В. В. Косолапов // Вестник НГИЭИ. Серия технические науки. Выпуск 4 (23). - 2013. - С. 73-86.

11. Косолапов, В. В. Программа проведения полевых испытаний в условиях ОАО «Племзавод Большемурашкинский» Большемурашкинского района, нижегородской области / В. В. Косолапов, А. Н. Скороходов // Вестник НГИЭИ. Серия технические науки. Выпуск 8 (27). - 2013. - С. 35^*2.

12. Косолапов, В. В. Обоснование геометрических параметров сошниковой группы для посева сахарной свеклы / В. В. Косолапов, А. Н. Скороходов // Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем: сбор. науч. трудов между-нар. науч.-техн. конф. - М.: ГНУ ВИМ. - 2012 г. - С. 515-520.

13. Косолапов, В. В. Прогрессивная технология посева пропашных культур и агрегат для её осуществления / В. В. Косолапов И Формування конкурентоспроможно'1 економжи: теоретичш, методичш та практичш: М1жнар. наук.-практ. ¡нтернет-конф. 26-27 kbíthh 2012 р. - Ч. 1 - Терношль: Крок, 2012. - С. 73-75.

14. Косолапов, В. В. Результаты сравнительных полевых испытании серии-ной сеялки и посевного агрегата с модернизированной сошниковой группой на посеве сахарной свеклы / В. В. Косолапов // Materiály IX mezinárodni védecko-praktická conference «Efektivní nástroje moderních ved - 2013» - Dil 38. Zemedelstvi: Praha. Publishing House «Education and Science» s.r.o - 96 stran. - С.

9-11.

15. Скороходов, A. H. Теоретические исследования системы сил действующих на посевную секцию с модернизированной сошниковой группой для посева пропашных культур / А. Н. Скороходов, В. В. Косолапов // Социально-экономические проблемы развития муниципальных образований: материалы XVII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых. - Княгинино: НГИЭИ, 2013. - Т. 2. - С. 20-27.

16. Косолапов, В. В. Выявление факторов влияющих на равномерность полевой всхожести сахарной свеклы в сельскохозяйственных предприятиях Нижегородской области / В. В. Косолапов // Основные направления развития техники технологии в АПК и легкой промышленности: материалы II Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и ученых. Княгинино: НГИЭИ, 2011.-С. 170-175.

17. Косолапов, В. В. Экономическая эффективность использования опытного посевного агрегата с экспериментальной сошниковой группой в сравнении с серийной сеялкой / В. В. Косолапов // Проблемы и перспективы развития аграрной экономики: научно-практическая конференция студентов и молодых ученых - Княгинино: НГИЭИ, 2013. - С. 75-81.

- патенты:

18 Пат. RU № 118 163. Секция пропашной сеялки / В. В. Косолапов, Е. В. Косолапова, А. Н. Скороходов. - Ne2011 149 906/03, заявл. от 07.12.11,

опубл. 20.07.12, Бюл. №20.-2 с.

19 Пат. RUNs 2011 144 677. Способ посева пропашных культур /В. В. Косолапов, Е. В. Косолапова, А. Н. Скороходов. -№2011 144 677/13 заявл. от 03.11.11, опубл. 10.05.13, Бюл. № 13.

Подписано к печати 03.10.2013. Формат 60*84/16. Усл.-печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 920.

Отпечатано в издательском центре ФГБОУ ВПО МГАУ: 127550, Москва, Тимирязевская, 58

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

На правах рукописи

0420136295?

Косолапое Владимир Викторович

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА И ПАРАМЕТРОВ СОШНИКОВОЙ ГРУППЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОСЕВА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Специальность 05.20.01 - Технология и средства механизации

сельского хозяйства

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Скороходов А. Н.

Москва 2013

РЕФЕРАТ

Диссертация содержит введение, 5 глав, выводы, список используемой литературы и приложения. Работа изложена на 172 страницах, машинописного текста, содержит 94 таблиц, 61 рисунков, 13 приложений, список литературы включает 142 источника.

Объект исследования Способ посева и посевной агрегат с исследуемой конструкцией сошниковой группы.

Ключевые слова - посевной агрегат, сеялка, заделка семян, почва, прикатывающее бороздообразующее колесо, стрельчатая лапа, качественное посевное ложе, сохранение посевного материала, процесс раздельного создания борозды, эксплуатация, коэффициент времени смены, вероятность, интенсивности перехода, тяговое сопротивление.

В 1-й главе рассмотрены почвенно-климатические условия в Волго-Вятском регионе, представлен анализ технологии посева сахарной свеклы с выявлением основных факторов, влияющих на качество посева, представлен обзор существующих рабочих органов, предназначенных для заделки семян сахарной свеклы и проведен их анализ с точки зрения обеспечения наилучших условий для прорастания семян. Определено состояние исследований по оптимизации параметров и режимов работы МТА с точки зрения получения максимума производительности и минимума затрат.

Во 2-й главе предлагается усовершенствованная технология посева пропашных культур, на которую получен патент на изобретение № 2011 144 677 и представлена конструктивно-технологическая схема предлагаемой сошниковой группы пропашной сеялки, на которую получен патент на полезную модель № 118 163. Проведены теоритические исследования по выбору и обоснованию конструктивных параметров сошниковой группы, процесса её взаимодействия с почвой, сил, действующих на неё в процессе работы. Проведены теоретические изыскания по оптимизации технологического процесса посева сахарной свеклы, и обоснование эксплуатационных параметров агрегата.

В 3-й и 4-й главах приводятся методика и результаты виртуальных исследований, по оптимизации геометрии стрельчатой лапы, лабораторных испытаний посевной секции, по определению основных технологических получаемых параметров, определению допустимых интервалов по глубине заделки, скорости движения, влажности почвы, с последующим анализом тягового сопротивления и качества образования борозды и посевного ложа. Также представлены методика и результаты полевых сравнительных испытании опытного посевного агрегата и серийной сеялки для определения равномерности распределения семян по глубине, полевой всхожести, получаемой урожайности и получаемой энергоэффективности, выраженной в экономии топлива, оптимизации технологических параметров МТА и повышения эффективности использования баланса времени смены.

В 5-й главе определен экономический эффект, полученный в результате сравнения серийного и опытного посевного агрегата.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................................................7

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................................................................................................................................................................................................12

1.1. Почвенно-кпиматические условия Волго-Вятского региона..................12

1.2. Анализ технологии посева сахарной свеклы................................................14

1.2. Анализ конструкций сошников для посева сахарной свеклы.. 23

1.3. Состояние исследований по оптимизации параметров

и режимов работы посевных агрегатов......................................................................27

1.4. Вывод по разделу....................................................................................................................33

1.5. Цель и задачи................................................................................................................................34

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ СОШНИКОВОЙ ГРУППЫ В СЛОЕ ПОЧВЫ..........................................................................35

2.1. Выбор конструктивно-технологической схемы сошниковой группы пропашной сеялки..............................................................................................................35

2.2. Выбор и обоснования геометрических параметров лапового сошника пропашной сеялки................................................... 39

2.3Выбор и обоснования геометрических параметров прикатывающего бороздообразующего катка..................................... 51

2.4. Определение сил, действующих на посевную секцию............. 63

2.5. Оптимизация технологического процесса посева сахарной свеклы посевным агрегатом с экспериментальной сошниковой группой............................................................................................... 68

2.5.1. Обоснование допустимой ширины захвата посевного агрегата исходя из тягово-сцепных возможностей................ 71

2.5.2. Обоснование оптимального сочетания скорости и ширины захвата агрегата.................................................................... 72

2.5.3. Обоснование оптимального значения эксплуатационных параметров МТА.................................................................... 74

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕ-

НТАЛЬНЫХ И СТАТИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ..............................84

3.1. Программа исследований......................................................................................................84

3.2. Программа виртуальных исследований................................................................84

3.3. Программа лабораторных исследований..........................................................90

3.3.1. Описание лабораторной установки..........................................................90

3.3.2. Планирование эксперимента, выбор и обоснование параметров оптимизации и управляемых факторов для проведения сравнительных испытаний опытной и серийной секции............................................................................................................................................................................................93

3.3.3. Методика определения тягового усилия............................................95

3.3.4. Методика определения влияния профиля бороздообразователя на равномерность хода сошника......................95

3.3.5. Методика определения формы профиля борозды..................99

3.4. Методика определения агротехнических показателей....................100

3.4.1. Методика определения влажности почвы....................................100

3.4.2. Методика определения плотности почвы......................................101

3.4.3. Методика определения твердости почвы........................................102

3.5. Программа полевых исследований........................................................................102

3.5.1. Методика определения кинематических показателей.... 104

3.5.2. Методика определения расхода топлива..............................................105

3.5.3. Методика определения баланса времени смены посевных агрегатов..............................................................................................................................106

3.5.4. Методика определения динамики всходов......................................107

3.5.5. Методика определения равномерности распределения растений по площади посева........................................................................................108

3.5.6. Методика определения урожайности..................................................108

3.6. Методика обоснования степени доверительности измеряемых величин..................................................................................................................................................................................109

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ... 111

4.1. Результаты виртуальных испытаний................................................................111

4.2. Результаты лабораторных испытаний............................................................115

4.2.1. Результаты определения тягового сопротивления исследуемой сошниковой группы..........................................................................115

4.2.2. Результаты влияния скорости движения на качество формирования посевного ложа..................................................................................119

4.2.3. Результаты сравнительных испытаний U- и V-образного профиля бороздообразователя прикатывающего бороздообразующего колеса........................................................................................121

4.3. Результаты сравнительных полевых испытаний......................................122

4.3.1. Динамика полевой всхожести посевов сахарной свеклы..............................................................................................................................................................................................................................123

4.3.2. Урожайность сахарной свеклы..........................................................................124

4.3.3. Результаты определения расхода топлива......................................126

4.3.4. Составляющие баланса времени смены и их анализ..............126

Выводы по разделу..............................................................................................................................128

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ПОСЕВНОГО АГРЕГАТА, ОСНАЩЕННОГО ИССЛЕДУЕМОЙ СОШНИКОВОЙ ГРУППОЙ..................................................................................................................................129

5.1. Затраты на изготовление опытного посевного агрегата

с экспериментальной сошниковой группой............................................................129

5.2. Экономическая эффективность использования опытного посевного агрегата........................................................................................................................................132

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ............................................................................................................................................................138

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................140

ПРИЛОЖЕНИЯ......................................................................................................................................................................156

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Сахарная свекла - основной источник сырья для промышленного получения сахара в России, в том числе и в Нижегородской области. Однако нестабильное состояние свекловичной отрасли, уменьшение посевных площадей, непостоянство урожайности и валового сбора привели к росту цен на сахарный песок и переходу на импортный сырец, что неблагоприятно сказывается на продовольственной безопасности страны в целом. В этой ситуации повышение урожайности и снижение затрат на возделывание сахарной свеклы является актуальной проблемой.

Увеличение урожайности, в частности сахарной свеклы, во многом зависит от качества посевных работ, совершенствование которых будет способствовать более интенсивному прорастанию и развитию растения. При посеве необходимо обеспечить оптимальное размещение зерновки в массиве почвы на границе двух слоев: нижнего влажного, для обеспечения более быстрого проклёвывания семени, и верхнего взрыхлённого, для снабжения кислородом и снижения испаряемости влаги.

На практике разместить зерновку подобным образом, с помощью известных сошников, достаточно трудно, из-за возможного осыпания почвы на дно и (или) непроизвольного изменения глубины заделки из-за некачественной предпосевной обработки. Необходимо разработать технологию посева и агрегат позволяющие производить независимое открытие базовой поверхности с последующим созданием борозды, имеющей уплотненное дно и стенки, обеспечивающие увеличение точности заделки семян. При этом рабочий орган должен взрыхлять снятый почвенный слой с последующей укладкой его обратно в рабочую зону. Для этого при посеве предлагается применить сошниковую группу, состоящую из стрельчатой лапы, срезающей слой почвы до базовой глубины, т.е. позволяющую минимизировать влияние некачественной предпосевной подготовки; и прикатывающего бороздообразующего колеса, обеспечивающего смятие почвы в зоне высева семян на глубину сева, без чрезмерного уплотнения.

Повышение качества посева сахарной свеклы, при одновременном снижении энергозатрат, является актуальной проблемой.

Цель исследования. Обоснование способа посева сахарной свеклы и параметров сошниковой группы для повышения качества.

Объект исследования. Способ посева и посевной агрегат с исследуемой конструкцией сошниковой группы.

Предмет исследования. Конструктивные параметры и технологический процесс взаимодействия сошниковой группы с почвой во время посева.

Методы исследования. В процессе исследования использовались методы аналитических и экспериментальных исследований, стандартные и частные методики с последующей обработкой, расчетом и анализом на ЭВМ. В частности, были применены методы планирования лгногофакторного эксперимента с обработкой в программном комплексе Portable Statgraphics Centurion 15.2.11.0.; методика виртуального проектирования по CAD/CAM — технологии в программном комплексе САПР SolidWorks; методика виртуальных исследований в программном комплексе FlowVision; лабораторных исследований с применением измерительного оборудования и измерительного модуля Е-440, с обработкой полученных результатов посредством DDL библиотек LCOMP и программного пакета Microsoft Excel 2010, а также производственных исследований.

Научная новизпа. Предложен способ посева пропашных культур, основанный на процессе раздельного образования базовой поверхности и борозды, позволяющий повысить качество заделки семян. Патент на изобретение от 10.05.13 № 2011 144 677 «Способ посева пропашных культур».

Предложено математическое описание конструктивно-технологической схемы сошниковой группы (патент РФ на полезную модель от 20.07.12 № 118 163 «Секция пропашной сеялки») и процесса её взаимодействия с почвой во время работы.

Определены основные агротехнические и эксплуатационные показатели работы посевного агрегата с использованием математического аппарата

цепей Маркова. Вероятности пребывания агрегата определены через интенсивности перехода из состояния в состояние.

Практическую значимость составляют предложенные технология посева и конструкция сошниковой группы, позволяющие при посеве на опытном поле обеспечить: повышение: до 35 % производительности посевного агрегата, за счет увеличение рабочей скорости до 10 км/ч без значительных потерь посевного материала, в пределах 1...2 %; снижение на 16,2 %, в сравнении с серийным сошником, тягового сопротивления при скоростном режиме 5... 7 км/ч; снижение в среднем на 12,8 % расхода топлива; сокращение на 2 дня периода полного появления всходов; увеличение на 30,7 % урожайности на поворотных полосах за счет сохранения посевного материала.

Экономическая эффективность использования предложенных технологии посева и конструкции сошниковой группы заключается в получении прибыли 2700 руб./га.

Реализация результатов исследований.

Работа является составной частью план НИОКР Нижегородского ГИЭИ на 2010...2014 гг. «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго- и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства».

Изготовленный посевной агрегат, оснащенный разработанными сошниковыми группами испытан на полях хозяйства ОАО «Племзавод Больше-мурашкинский», Большемурашкинского района, Нижегородской области. Результаты научно-исследовательской работы внедрены в ООО АФ «Золотой колос» г. Сергач, Нижегородской области. Результаты исследований рекомендуются к использованшо научно-исследовательскими институтами и конструкторскими бюро машиностроительных заводов при разработке и модернизации производимых посевных агрегатов.

Достоверность результатов исследования подтверждается актами лабораторных и полевых испытаний, а так же актом о внедрении результатов научно-исследовательской работы в ООО Агрофирме «Золотой колос» г.

Сергача, Нижегородской области.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на следующих конференциях: XV Международной научно-практической конференции «Социально-экономические проблемы развития муниципальных образований» (ГБОУ ВПО НГИЭИ, г. Княгинино, 2011 г.); II и III Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и ученых «Основные направления развития техники технологии в АПК и легкой промышленности» (ГБОУ ВПО НГИЭИ? г. Княгинино, 2011 - 2012 г.); Международной научно-практической конференции «Наука сегодня: теоретические аспекты и практика применения» (г. Тамбов, 2011 г.); международной научно-практической Интернет-конференции «Формирование конкурентоспособной экономики: теоретические, методические и практические аспекты» (г. Терно-поль 2012 г.); XVII Нижегородской сессии молодых ученых. Технические науки (г. Арзамас, 2012 г.); IX Mezinarodni vedecko - prakticka conference «Efektivni nastroje modernich ved - 2013» (Praha, 2013); международной научно-технической конференции «Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем» (ГНУ ВИМ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИЯ, г. Углич, 2012 г.); Международной научно-практической конференции «Инновационные энергосберегающие технологии в АПК» (ФГБОУ ВПО МГАУ им. В. П. Горячки-на, 2012 г.); а также следующих выставках: V Российском Форуме «Российским инновациям - Российский капитал» и X ярмарке бизнес-ангелов и инно-ваторов (г. Нижний Новгород, 2012 г.); 24-й Международной выставке изобретений, инноваций и технологий «1ТЕХ-13» (Куала-Лумпур, Малайзия, 2013 г.); VII конкурсе объектов интеллектуальной собственности на соискание премии �