автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение качества посева семян зерновых культур сеялкой-культиватором разработкой и применением вариатора привода высевающих аппаратов

005007780

На правах рукописи //

АНТОНОВ АНТОН ВЛАДИМИРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОСЕВА СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР СЕЯЛКОЙ-КУЛЬТИВАТОРОМ РАЗРАБОТКОЙ И ПРИМЕНЕНИЕМ ВАРИАТОРА ПРИВОДА ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6ЯНВ2И2

Пенза-2012

005007780

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»)

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ларюшин Николай Петрович

доктор технических наук, профессор Крючин Николай Павлович;

кандидат технических наук, доцент Шуков Александр Васильевич

Ведущая организация

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Защита диссертации состоится 16 февраля 2012 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.02 при ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ПГСХА, ауд. 1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Автореферат разослан 16 января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Кухарев О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы интерес к проблемам посева сельскохозяйственных культур значительно возрос, что объясняется важностью этой операции для повышения урожайности, необходимостью внедрения в производство интенсивных и ресурсо- влагосберегающих технологий с применением сеялок-культиваторов. При возделывании зерновых культур посев является одной из ответственных операций, при этом правильно выбранная технология посева, точность установки нормы высева семян посевных машин в зависимости от сложившихся климатических и конкретных почвенных условий определяют будущий урожай. Кроме того, высококачественный посев позволяет окупить затраты труда и денежных средств.

Для посевных машин, в частности сеялок-культиваторов, одним из самых перспективных и надежных, с хорошими показателями качества и точности установки нормы высева семян является механический привод высевающих аппаратов с помощью редуктора или вариатора.

Изменение нормы высева с помощью редуктора имеет ряд недостатков, которые оказывают влияние на ухудшение точности установки нормы высева семян, равномерности распределения семян по площади рассева, на увеличение травмирования семян, что приводит к снижению урожайности зерновых культур и, кроме того, увеличению расхода посевного материала. Привод высевающих аппаратов с помощью вариатора наиболее перспективный, но проблема применения его в настоящее время еще слабо изучена.

Поэтому работа, посвященная повышению качества посева семян зерновых культур сеялкой-культиватором разработкой и применением вариатора привода высевающих аппаратов, является актуальной и имеет важное экономическое и хозяйственное значение.

Работа выполнена по плану научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (тема № 11 «Разработка рабочих органов машин для ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственных культур«).

Цель исследований. Повышение качества посева семян зерновых культур сеялкой-культиватором разработкой и применением вариатора привода высевающих аппаратов, позволяющего повысить точность установки нормы высева семян при максимальной рабочей длине высевающей катушки.

Объект исследований. Технологический процесс высева семян зерновых культур сеялкой-культиватором, оснащенной рычажным вариатором привода высевающих аппаратов.

Предмет исследовании. Конструктивные и режимные параметры рычажного вариатора привода высевающих аппаратов зерновых сеялок.

Методика исследований. Теоретическое обоснование рычажного вариатора привода высевающих аппаратов выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики и математики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и лабораторно-полевых

з

условиях на основе общепринятых методик в соответствии с действующими отраслевыми стандартами (СТО АИСТ 5.1-2006 «Сеялки тракторные»), а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись на ПЭВМ с использованием стандартных программ MathCAD, Microsoft Excel и Statistica 6.0.

Научная новизна:

- теоретическое обоснование конструктивных параметров рычажного вариатора, обеспечивающих необходимое передаточное отношение, при котором повышается точность установки нормы высева и качество посева;

- конструкция рычажного вариатора (зарегистрирована в ФИПС заявка на патент №2011109713);

- оптимальные конструктивные и режимные параметры рычажного вариатора привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора.

Практическая ценность и реализация исследований. Результаты исследований послужили основой для разработки сеялки-культиватора ССВ-3,5, оснащенной рычажным вариатором привода высевающих аппаратов. Использование экспериментальной сеялки ССВ-3,5 с рычажным вариатором обеспечивает экономию посевного материала до 6 % и прибавку урожайности зерновых культур до 11 % по сравнению с базовой сеялкой ССВ-3,5. Сеялка-культиватор, оснащенная рычажным вариатором привода высевающих аппаратов, внедрена в СПК «Победа» и принята ООО "КЗТМ" г. Кузнецка Пензенской области к серийному производству. При этом качество посева семян, согласно результатам приемочных испытаний сеялки-культиватора ССВ-3,5 с рычажным вариатором (протокол № 08-123-2010 (4030123)) в ФГУ «Поволжская МИС», соответствует агротехническим требованиям.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2009...2011гг.), ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА» (2011г.), ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» (2011г.), Российской Академии Естествознания, г. Москва (2011 г.).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 11 статей (одна без соавторов), в т.ч. 3 в изданиях, указанных в «Перечне ... ВАК». Общий объём 2,95 п.л., из них автору принадлежит 1,75 п.л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 125 наименований и приложения на 4 с. Работа изложена на 126 е., содержит 18 табл. и 44 рис.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

1. Теоретическое обоснование передаточного отношения рычажного вариатора, радиуса обоймы обгонной муфты и радиусов кривошипов выходного и входного валов.

2. Рычажный вариатор привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3,5, содержащий ведущее звено (кривошип - шатун), промежуточное

звено (рычаг - ползун - тяги), ведомое звено (коромысло - обгонная муфта - выходной вал) и регулятор со шкалой.

3. Оптимальные конструктивные и режимные параметры (передаточное отношение, радиус кривошипа выходного вала и радиус кривошипа входного вала) рычажного вариатора.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности выбранной темы исследований и общую характеристику работы.

Первый раздел «Состояние вопроса. Цель и задачи исследований» посвящен анализу современного состояния вопросов, связанных с типами привода высевающих аппаратов зерновых сеялок-культиваторов, влияющих на качество проведения посева. Отмечено, что привод высевающих аппаратов сеялок с помощью вариатора наиболее перспективный. В нем представлена классификация механических вариаторов скорости.

Проведен анализ основных средств посева зерновых культур, конструкций механических вариаторов и высевающих аппаратов, в развитие которых большой вклад внесли ученые A.A. Благонраво- Я.И. Есипенко, , С.Н. Кожевников, В.Ф. Мальцев, Н.Ф. Руденко Д.Н. Решетов, А.Е. Кроп, Н.П. Крючин, A.B. Шуков и др.

Однако проблема применения вариатора привода высевающих аппаратов сеялок-культиваторов в настоящее время недостаточно изучена.

Поэтому целью исследований явилось повышение качества посева семян с.-х. культур путем разработки и применения рычажного вариатора привода высевающих аппаратов зерновых сеялок, позволяющего снизить трудоемкость установки нормы высева, повысить точность установки нормы высева и равномерность распределения семян. В соответствии с целью сформулированы следующие задачи исследований:

1. Обосновать конструктивно-технологическую схему рычажного вариатора привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3,5 с учетом физико-механических свойств семян зерновых культур.

2. Провести теоретическое обоснование процесса работы рычажного вариатора привода высевающих аппаратов.

3. Выполнить лабораторные исследования рычажного вариатора привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3,5.

4. Разработать и изготовить опытный образец сеялки-культиватора с рычажным вариатором, провести лабораторно-полевые и производственные исследования, определить её технико-экономическую эффективность.

Во втором разделе «Физико-механические свойства семян зерновых культур» изучены физико-механические свойства семян озимой пшеницы сорта «Жемчужина Поволжья», получены данные (размерные характеристики, фрикционные свойства семян, упругость семян), необходимые для разработки и обоснования конструкции рычажного вариатора привода высевающих аппаратов.

Исследования физико-механических свойств семян озимой пшеницы Жемчужина Поволжья проводились по методике, разработанной на основе требований государственных стандартов, а также на основе методики ВИСХСЖа, применяемой для изучения физико-механических свойств растений и почв. Обработка полученных результатов выполнялась с использованием методов вариационной статистики.

В результате исследований определены линейные размеры семян, абсолютная и объемная массы, фрикционные свойства и упругость семян. Так, размеры семян варьируют в следующих пределах: длина - 6,04...6,16 млг, ширина - 2,73...2,89 мм; толщина - 2,61 ...2,72 мм, что говорит о средней крупности зерна. Абсолютная масса семян составляет 42,1 ±0,15 г, при объемной массе 690,1±3,18 г/л. По существующей классификации семена озимой пшеницы изучаемого сорта с коэффициентом внутреннего трения К„„=0,54 относятся к группе сыпучих.

Статический коэффициент трения семян по разным поверхностям составил: сталь окрашенная - 0,3...0,33; сталь, очищенная от ржавчины, неокрашенная - 0,34...0,39; резина листовая, техническая - 0,44...0,47; полимерная поверхность - 0,23...0,28. Динамический коэффициент трения семян по окрашенной стали равен 0,29!±0,004, а по неокрашенной - 0,364±0,002. Коэффициент восстановления семян озимой пшеницы сорта Жемчужина Поволжья составляет 0,58...0,69.

В третьем разделе «Теоретическое обоснование конструктивных и режимных параметров рычажного вариатора привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора» предложена конструкция рычажного вариатора привода высевающего аппарата (рисунок 1), который состоит из кривошипа 1, который посредством шатуна 2 соединен с одним концом рычага 3, выполненного в форме кулисы, а другой конец рычага смонтирован на неподвижной оси 02, внутри круговой прорези рычага 3 установлен ползун 4, который тягами 5, закрепленными в центре ползуна 4, соединен с коромыслами 6 и 7, выполненными в форме обоймы, внутри которых установлены обгонные муфты 8 и 9, смонтированные на выходном валу 10, при этом ползун также соединен тягой 11с регулятором 12, состоящим из неподвижно соединенных звеньев СО* 04D, DE, при этом на конце звена DE установлена стрелка-указатель 13, регулятор 12 смонтирован на неподвижной оси 04, а выше стрелки-указателя 13 нанесена шкала 14.

Работа рычажного вариатора протекает следующим образом. Вращение кривошипа 1 через шатун 2 преобразуется в качательное движение рычага 3, которое передается тягами 5 на коромысла 6 и 7, сообщая им также качатель-ные движения, и посредством обгонных муфт <5 и 9 качательное движение коромысел б и 7 преобразуется в непрерывное вращательное движение выходного вала 10. Бесступенчатое регулирование передаточного отношения рычажного вариатора осуществляется в соответствии с заданным режимом работы механизма, изменением величины плеча колебания рычага 3 относительно неподвижной оси О г, при перемещении ползуна 4 в круговой прорези А рычага 3 за счет воздействия регулятора 12 натягу П. При совмещении центра ползуна 4 и

неподвижной оси ()2 плечо равно нулю, при этом тяги 5 не получают колебаний от рычага 3, а коромысла 6 и 7 остаются неподвижными, выходное звено также остается неподвижно, то есть вариатор выключен. Выходное звено выходного вала 10 блокируется от обратного хода, так как в этом режиме коромысла 6 и 7 заперты. Бесступенчатое регулирование передаточного отношения рычажного вариатора и выключение вариатора осуществляются как при включенном, так и при выключенном положении ведущего звена.

Конструктивные и режимные параметры, необходимые для работы высевающего аппарата, можно установить, анализируя работу рычажного вариатора (рисунок 1), который разработан в ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Рисунок 1 - Схема рычажного вариатора:

1 - кривошип; 2 - шатун; 3 - рычаг; 4 - ползун; 5 - тяги; 6, 7 - коромысла; 8, 9 - обгонная муфта; 10 - выходной вал; 11-тяга; 12 - регулятор; 13 - стрелка-указатель; 14-шкапа

Для определения угловой скорости коромысла построим шарнирный че-тырехзвенник (рисунок 2), состоящий из неподвижного звена АВ=1 мм, кривошипов AD=ümm, ВЕ=Ьмм и стержней DE-iImm, соединенных шарнирно. Кривошип входного вала ВЕ вращается с постоянной угловой скоростью co¡. При этом точка D движется по дуге окружности между двумя крайними положениями.

Для определения угловой скорости <о2 кривошипа выходного вала AD проведем прямую АЕ, обозначив ее длину через к. Прямая АЕ делит угол а на составляющие, град.:

a=alJra¡. (1)

Эта же прямая образует угол с кривошипом ВЕ и угол со звеном DE. Обозначим через у угол ADE и буквой <5 угол между направлением скорости точки Е и продолжением прямой DE.

Рисунок 2 - Схема рычажного вариатора для определения угловой скорости кривошипа АО

Тогда скорости точек О и Е будут:

V»=<02<x, (2)

Vt~o>,b. (3)

Спроецируем скорости точек D \\Е на направление прямой DE и приравняем эти проекции:

(о2 a -siny = (o¡ -b-cos¿>, (4)

откуда углогчя скорость а>2 кривошипа выходного вала будет, рсЛ'с:

b-cosS

®2=-:--(5)

a-smy

ж ■ п

(6)

где п - частота вращения входного вала рычажного вариатора.

Для нахождения углов S и у, входящих в уравнение (5), воспользуемся, прежде всего, теоремой косинусов для треугольника ABE:

к = ф2 + b2-2-/-6-COS«». (7)

Зная величину к, находим, пользуясь теоремой косинусов, из треугольника ADE

. к1 +С/1 - а1 eos А =— . (8)

¿■к-а

Далее по теореме синусов для треугольника ABE имеем: sin Д _ sin а, _ sin<p

/ ~ b ~Т'

откуда

1

(9)

sin/?, =--sm<p. (10)

К

Теорема синусов для треугольника ADE приводит к равенству sin у _ sin ß2

откуда

(П)

к . „

sin у = — • sin /7,. (12)

а

Далее находим

<? = /?,+/?,-90° (13)

и, следовательно,

соз<5 = зт(/?, +Р2). (14)

Внося значения (14), (12) и (6) в уравнение (5), получим,рад/с: Ъ-к бшС/?, +рг) я-п

«пД "~30~- (15)

Важнейшими кинематическими характеристиками рычажного вариатора являются среднее передаточное отношение ис и диапазон О регулирования, которые влияют на возможность установки сеялки на норму высева. Если число элементарных механизмов, составляющих преобразующий механизм, равно к, то среднее передаточное отношение ис будет равно

5>«„

2 л V "

ис~-к--"1 , (16)

I 1

где Да,, - угол поворота ведущего звена элементарного механизма при рабочем ходе (п = I, 2, ..., к), град.\ &<рп - угол поворота ведомого звена элементарного механизма при рабочем

ходе (п = 1,2, ..., к), град. При к одинаковых элементарных механизмов, ведущие звенья которых повернуты на одинаковый угол,

Аап=Аа = 2л/к, (17)

где А а - угол попорота ведущего звена элементарного механизма при к одинаковых элементарных механизмов, ведущие звенья которых повернуты на одинаковый угол, град.

Получим

А(р„=А(р, (18)

где А(р - угол поворота ведомого звена элементарного механизма при к одинаковых элементарных механизмов, ведущие звенья которых повернуты на одинаковый угол, град. Среднее передаточное отношение равно

ис = Аа/А<р. (19)

В случае работы рычажного вариатора с выбегом

А<р„=А(р'„+А(р"„, (20)

где &гри и Д<р„ - углы поворота ведомого вала рычажного вариатора, соответствующие вынужденному движению и выбегу при повороте ведущего звена элементарного механизма на угол Дап, град.

Диапазон регулирования

Я = (21)

максимальное и минимальное среднее передаточное отношение рычажного вариатора, достигаемые при регулировании.

Разработанный рычажный вариатор можно представить в виде двух шарнирных четырехзвенников (рисунок 3), состоящих из неподвижных звеньев О/, 02, 03, кривошипов О/А, 02В, 03Э и 03Е, стержней АВ, ВО и ВЕ, совершающих возвратно-поступательные движения, соединенных шарнирно. Кривошип О/А вращается с постоянной угловой скоростью со. 02В, 030 и 03Е совершают ка-чательные движения, а стержни АВ, ВО и ВЕ совершают возвратно-поступательные движения.

При этом точки В, О и Е движутся по дуге окружности между двумя крайними положениями. Зная передаточное отношение вариатора г/с „,ш, то есть максимальное передаточное отношение, необходимое для обеспечения максимальной нормы высева семян сельскохозяйственных культур, можно определить длину кривошипов О ¡А, при длине кривошипа 030=03Е=Я, где /?- длина коромысла, известная из конструкции механизма свободного хода.

а-

Рисунок 3 - Упрощенная схема рычажного вариатора

Для определения длины кривошипа О/А нам понадобится определить максимальную длину пройденного точкой О пути от одного до другого крайнего положения кривошипа. Для этого найдем угол поворота а выходного звена (рисунок 3) в точке 03:

а = 360-и , (22)

где а - угол поворота выходного звена в точке 03 за один полный оборот входного звена, град.; ис - среднее передаточное отношение вариатора. Так как в конструкции рычажного вариатора предусмотрены две обгонные муфты, которые работают в разных направлениях движения рычага О,А (рисунок 3), то за один оборот кривошипа О ¡А будут совершаться два рабочих

ю

хода выходного вала в точке 03, следовательно угол поворота кривошипа 030 будет равен

360-и

ав=--(23)

2

Представив крнвошипыОлО в двух крайних положениях и соединив точки О и О/, мы получим треугольник ();,\)Г),. По теореме косинусов можно определить длину пути ООу точки О за половину оборота кривошипа О ¡А:

ОО,2 = Оъ О2 + О, О,2 - 2 • 6>3 О • ОО, • соз(ог„ ), (24)

где О ¡О- длина кривошипа в первом крайнем положении, мм\ 0301 - длина кривошипа во втором крайнем положении, мм. Так как кривошипы 03й и С^О/ - это один и тот же кривошип, но в разных положениях, следовательно

1)1):

2-0г01

-2 -0,В1

•СОБ

(25)

Преобразовав формулу (25), получим

ОО, = т/2 ■ ОО2 • (1 - со5(ог)). (26)

Длина пути ОО/О, пройденного точкой О за один полный оборот кривошипа О/А,равна

0/3,0 = 2-00,. (27)

Так как кривошип 030 совершает качательные движения, точка О проходит путь за один полный оборот кривошипа О ¡А от одного крайнего положения до второго и обратно возвращается в исходное положение.

Исходя из того, что за один полный оборот кривошипа О ¡А, точка О проходит путь, равный 0/)/0, можно сделать вывод, что максимальное удаление и максимальное приближение точки А к выходному звену - диаметр окружности, описываемой точкой А вокруг точки О,. Следовательно, диаметр окружности, описываемой точкой А, равен длине пройденного точкой О пути от одного крайнего положения до второго, то есть 00;, а длина кривошипа О,А равна половине диаметра окружности, описываемой точкой А вокруг точки 0/\

0,Л=|-00,. (28)

Подставив в формулу (28) значения формул (23), (26) и (27), получим длину кривошипа О ¡А:

2-0 О2-

0,А = -

Преобразуем формулу (29):

1-0«

V

2 I

(29)

(30)

Длина кривошипа 0:В на размеры кривошипов О/А и 031) не влияет, а лишь влияет на диапазон изменения передаточного отношения вариатора. Чем

длиннее кривошип О ¡В, тем больше диапазон изменения передаточного отношения вариатора.

Изменение передаточного отношения вариатора происходит за счет изменения длины плеча 02В. То есть при уменьшении плеча 02В уменьшается суммарный угол а - углов качания кривошипов 0}П и 03Е, а следовательно, уменьшается передаточное отношение вариатора при постоянной длине кривошипов 02В и О/А.

При совмещении точек 02 и В вариатор останавливается, так как кривошипы О ¡О и 0}Е не получают качательного движения от кривошипа 02В, а следовательно, и угол отклонения а = 0.

Для дальнейших расчетов длину кривошипа входного вала О/А обозначим ЯцХ, а длину кривошипов выходного вала 03Э и О ¡Е- И=40 мм (длина коромысла, известная из конструкции механизма свободного хода), и, подставив значения в формулу (30), получим радиус кривошипа входного звена при передаточном отношении ис 6,33, что соответствует норме высева семян 225 кг/га:

R =R-вх

( (360 и V» 1-со| г

=40-

/360-6,33 1—соз

^ ^ "=18,018*18 мм. (31)

2

В четвертом разделе «Лабораторные исследования рычажного вариатора высевающих аппаратов сеялки-культиватора» изложены основные методики проведения экспериментов по определению конструктивных параметров рычажного вариатора привода высевающих аппаратов, выбора оптимального размера обоймы обгонной муфты и кривошипа входного вала, обоснование оптимальных конструктивных и режимных параметров рычажного вариатора привода высевающих аппаратов, приведено описание экспериментальной установки.

Программа исследований включала: лабораторные исследования рычажного вариатора на лабораторном стенде с применением экспериментальной установки; лабораторно-полевые исследования сеялки-культиватора, оборудованной экспериментальным рычажным вариатором привода высевающих аппаратов, на посеве озимой пшеницы сорта «Жемчужина Поволжья»; исследования сеялки-культиватора в производственных условиях.

Для определения урожайности озимой пшеницы, сорта «Жемчужина Поволжья», согласно методике на исследуемом участке укладывается квадратная рамка (площадью 0,25 м2) по диагонали, в 20 местах равно удаленных друг от друга. Затем взвешивается вымолоченное зерно на весах и определяется урожайность.

При проведении лабораторных и лабораторно-полевых исследований были использованы следующие приборы и оборудование: цифровой фотоаппарат SONY SLT-A33; рулетка РТ-19, L=10m ГОСТ 11900-66; двухметровка НСИ и секундомер ГОСТ 5072-79 для измерения скорости движения; рамка с учётным числом квадратов; термоанемометр ТТМ-2-02; влагомер TDR 100, весы электронные GM-612.

Лабораторные исследования включали определение влияния отдельных факторов, обеспечивающих наименьшее отклонение от заданной нормы высева. При проведении опытов были отобраны 8 факторов, влияющих на отклонение от заданной нормы высева, из которых выделены три наиболее значимые: ис -среднее передаточное отношение рычажного вариатора; Них - радиус кривошипа входного вала рычажного вариатора; /? - радиус кривошипа выходного вала рычажного вариатора.

9 8 7 6 5 4 2 1

конструкции рычажного вариатора привода высевающих

аппаратов: I - электродвигатель; 2 - коробка передач;

3 — опорные катки; 4 - опорно-приводное колесо;

5 - рычажный вариатор привода туковысевающего аппарата;

6 - туковысевающий аппарат; 7 - семявысевающий аппарат;

8 - рычажный вариатор привода семявысеваюгцего аппарата:

9 - опорное колесо; 10 - опорный брусок

Лабораторные исследования по определению наименьшего отклонения от заданной нормы высева проводили согласно СТО АИСТ 5.1- 2006 «Сеялки тракторные», а также частной методике Н.И. Любушко на лабораторной установке (рисунок 4), состоящей из электродвигателя 1, коробки передач 2, сеялки-культиватора ССВ-3,5, установленной на опорные катки 3, опорно-приводное колесо 4 соединено посредством цепной передачи с рычажным вариатором привода туковысевающего аппарата 5 и рычажным вариатором привода семя-высевающего аппарата 8. Туковысевающий аппарат 6 и семявысевающий аппарат 7 соединены цепной передачей с рычажными вариаторами привода туковысевающего аппарата 5 и семявысевающего аппарата 8 соответственно. Переднее опорное колесо 9 установлено на опорный брусок 10.

В качестве критерия оптимизации рычажного вариатора была выбрана величина отклонения (У) фактической нормы высева (Оф) от заданной (Оз).

После обработки результатов многофакторного эксперимента на ПЭВМ получили уравнение второго порядка, которое описывает зависимость вида У—/(ис,Лвх.К) в закодированном виде:

у = 5,77 - 8,917 - .г, -1,082 ■ д-2 + 5,43+ 0,089 • х; - 0,011 - .х23 --0,053 -.г,2 + 0,00016 -.г, -.V, -0,00038 -х, -х, -0,00038 -дг2 -.V,.

Для описания поверхности отклика уравнением второго порядка использовали теорию планирования трехфакторного эксперимента униформротота-бельного плана. После обработки результатов получена адекватная модель отклонения от заданной нормы высева, которая в раскодированном виде запишется, как

У = 869,72 -86,56 -и- 27,65 ■ Я - 4.99 ■ Двх + 5,76 • II2 + 0,3 ■ Я2 +

(33)

+ 0,26-Я2,. + 0,63-(У-Я-0,63-(/-Лвх -0,01 -Я-Лвх.

Для изучения поверхности отклика строились двухмерные сечения (рисунок 5).

зз.9 36,о юл 45.0 ае.)

Радиус кривошипа выходного вала рычажного вариатора ^ мм

Рисунок 5 - Двухмерные сечения, характеризующие зависимость отклонения нормы высева ()') от радиуса кривошипа входного вала (Яцх), радиуса кривошипа выходного вала (Я) и передаточного отношения (ис) рычажного вариатора

Анализируя графическое изображение двухмерных сечений, можно сделать вывод, что оптимальные значения исследуемых факторов находятся в интервалах: ис=5,7...7,1; 11=38,7...39,9 мм; ЯцХ=17,2...18,4 мм, что соответствует теоретическим расчетам.

В пятом разделе «Лабораторно-полевые исследования зерновой сеялки с рычажным вариатором» обоснованы возможности применения рычажного вариатора привода высевающего аппарата для посева зерновых культур (рисунок 6), а также уточнены оптимальные значения его конструктивно-режимных параметров в полевых условиях.

Рисунок 6 - Общий вио экспериментальной сеялки ССВ-3,5 с рычажным вариатором привода высевающих аппаратов

Полевые испытания проводились в соответствии с СТО АИСТ 10.4-2004 «Испытания сельскохозяйственной техники» на полях Пензенской области.

При определении равномерности распределения семян установлена корреляционная связь между коэффициентом вариации (к %)ч скоростью агрегата (V,.км/ч), которая представлена в виде графика на рисунке 7.

Анализируя полученные результаты, изображенные в виде зависимости у(У), можно сделать вывод о целесообразности применения сеялки с исследуемым рычажным вариатором привода высевающего аппарата для подпочвенного разбросного посева семян зерновых культур в диапазоне скоростей 9... 12.4 км/ч.

Исследования в производственных условиях экспериментальной сеялки ССВ-3,5 с рычажным вариатором привода высевающего аппарата проводились в сравнении с базовой сеялкой ССВ-3,5. Результаты этих испытаний представлены на рисунке 8, откуда видно, что экспериментальная сеялка устойчиво выполняет технологический процесс посева зерновых культур в диапазоне скоростей 9... 12,4 км/ч. Отклонение от фактической нормы высева у базовой сеялки ССВ-3,5 составило 2,6 %, а у экспериментальной - не более 1,0%, что соответствует агротехническим требованиям к зерновым сеялкам. Коэффициент вариации, характеризующий равномерность распределения семян по площади рассева, составил у разработанной сеялки 43,8%. Применение сеялки с экспериментальным рычажным вариатором привода высевающих аппаратов позволяет получить экономию посевного материала до 6% и прибавку урожая до 11% в сравнении с базовой сеялкой.

о

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Скорость агрегата, V км/ч

Рисунок 8 - Графики зависимости отклонения нормы высева (У) от скорости агрегата (V):

1 - отклонение нормы высева у экспериментальной сеялки;

2 - отклонение от нормы высева у базовой сеялки ССВ-3,5

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Скорость агрегата, V км/ч

Рисунок 7 - Зависимость коэффициента вариации (у) от скорости агрегата (V)

Расчеты экономической эффективности показывают, что эксплуатационные затраты при посеве семян зерновых культур сеялкой ССВ-3,5, оснащенной разработанным рычажным вариатором привода высевающих аппаратов не изменились по сравнению с базовой сеялкой ССВ-3,5, при этом экономия от получения дополнительной продукции составила 745,50 руб. (в ценах на 1 сентября 2011 года). Годовой экономический эффект при нормативной годовой загрузке 160 ч составил 119 тыс. руб. на одну сеялку.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих конструкций привода высевающих аппаратов сеялок показал, что применение редуктора не в полной мере отвечает агротехническим требованиям по точности установки сеялок на норму высева, травмированию семян, что ведет к снижению урожайности культуры. Изучение и уточнение физико-механических свойств семян озимой пшеницы сорта «Жемчужина Поволжья» показали, что основные размеры семян изменяются в следующих пределах: длина - 6,04...6,16 мм; ширина - 2,73...2,89 мм; толщина -2,61 ...2,72 мм, это позволяет отнести их к средней группе крупности. Абсолютная и объемная массы семян составили соответственно 42,1 ±0,15 г и 690,1±3,18 г/л.

2. Теоретическими исследованиями установлены важнейшие кинематические характеристики рычажного вариатора: передаточное отношение при соблюдении нормы высева семян озимой пшеницы 225 кг/'га ис- 6,33. Определены геометрические размеры рабочих органов (радиусы кривошипов входного Л/м- = 18 м.м и выходного вала Я = 40 мм (длина коромысла, известная из конструкции механизма свободного хода)) рычажного вариатора, при которых соблюдаются кинематические характеристики рычажного вариатора.

3. Лабораторные исследования позволили определить оптимальную конструкцию рычажного вариатора привода высевающего аппарата, обеспечивающую наименьшее отклонение от заданной нормы высева семян. На основе анализа уравнения регрессии второго порядка, получаемого при реализации трех-факторного эксперимента униформрототабелыюго плана, определены интервалы оптимальных значений конструктивно-режимных параметров рычажного вариатора привода высевающего аппарата сеялки: передаточное отношение рычажного вариатора ис=5,7... 7,1, радиус кривошипа выходного вала рычажного вариатора [{=38,7...39,9 мм, и радиус кривошипа входного вала рычажного вариатора /?д,г=/7,2... 18,4 мм.

4. Лабораторно-полевые и производственные исследования экспериментальной сеялки с рычажным вариатором привода высевающих аппаратов для посева зерновых культур подтвердили достоверность теоретических расчетов и лабораторных исследований. Оптимальные значения равномерности распределения семян получены при скорости движения агрегата 9...12,4 км/ч. Применение сеялки с рычажным вариатором привода высевающего аппарата позволяет получить экономию посевного материала до 6% и прибавку урожая до 11% в сравнении с базовой. Экономические расчеты подтверждают целесообразность применения сеялки с рычажным вариатором привода высевающего аппарата для посева зерновых культур. При одинаковых эксплуатационных издержках на посеве семян сеялкой с рычажным вариатором привода высевающего аппарат, годовая экономия от получения дополнительной продукции составляет 745,50 тыс. руб. Годовой экономический эффект при нормативной годовой загрузке 160 ч составил 119 тыс. руб. на одну сеялку.

Основные положения опубликованы в следующих работах

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Антонов, A.B. Расчет конструктивных параметров рычажного вариатора привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3,5 / A.B. Антонов, Н.П. Ларюшин // Нива Поволжья. - 2011. - № 2 (19). - С. 56-60.

2. Ларюшин, Н.П. Результаты исследований сеялки-культиватора ССВ-3,5 с рычажным вариатором привода высевающих аппаратов / Н.П. Ларюшин, A.B. Антонов // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 12 (часть 1).-С. 140-142.

3. Антонов, A.B. Конструкция рычажного вариатора для привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3,5 / A.B. Антонов, Н.П. Ларюшин // Нива Поволжья. - 2011. - № 4(21). - С. 44-48.

Публикации в сборниках научных трудов и конференций

4. Ларюшин, Н. П. Состояние вопроса привода механических высевающих аппаратов зерновых сеялок / Н.П. Ларюшин, А В. Антонов // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. -Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - С. 51.

5. Антонов, А. В. Обзор современных посевных машин с механическим приводом высевающих аппаратов / A.B. Антонов, A.B. Бучма // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов. Том 1. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 143-145.

6. Антонов, А. В. Обоснование выбора вариатора для сеялок с механическим приводом высевающего аппарата / A.B. Антонов, A.A. Пяткин // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 148-149.

7. Пяткин, А. А. Оценка качества посева мелкосеменных культур / A.A. Пяткин, A.B. Антонов // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 160-161.

8. Пяткин, А. А. Преимущества и недостатки основных типов сошников для посева мелкосеменных культур / A.A. Пяткин, A.B. Антонов // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010.-С. 161-162.

9. Бучма, А. В. Установка нормы высева семян на сеялке-культиваторе ССВ- 3,5 с рычажным вариатором / A.B. Бучма, A.B. Антонов // Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, ас-

пирантов и молодых ученых, проводимой по программе Всероссийского фестиваля науки и посвященной 60-летию ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА». Том 1.-Пенза: РИО ПГСХА, 2011.-С. 320-322.

Ю.Антонов, A.B. Технологический процесс установки нормы высева семян на сеялке-культиваторе ССВ- 3,5 / A.B. Антонов // Инновационные научные решения - основа модернизации аграрной экономики: сборник материалов Всероссийской заочной научно-практическая конференции. Часть 2 - Пермь: Издательство ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2011. - С. 3-5.

Н.Антонов, A.B. Теоретическое обоснование возможности применения рычажного вариатора для привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3.5 / A.B. Антонов, Т.Г. Федина // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции. Том II / Пензенская ГСХА. -Пенза: РИО ПГСХА, 2011. - С. 142-144.

Подписано в печать 13 января 2012 г. Формат 60x80/16. Объем 1 усл. п.л. Тираж 100.Заказ Л"? 400

Отпечатано с готового оригинал-макета в Пензенской мини-типографии Свидетельство № 5551

440000, г. Пенза, ул. Московская, 74

61 12-5/1580

ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

На правах рукописи

Антонов Антон Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОСЕВА СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР СЕЯЛКОЙ-КУЛЬТИВАТОРОМ РАЗРАБОТКОЙ И ПРИМЕНЕНИЕМ ВАРИАТОРА ПРИВОДА ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Ларюшин Н.П.

Пенза-2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 8

1.1. Обзор конструктивных схем зерновых сеялок 8 1.1.1. Конструктивные схемы редукторов зерновых сеялок 18

1.2. Классификация вариаторов 21 1.2.1. Обзор конструктивных схем вариаторов 24

1.3. Выводы по разделу 3 О

1.4. Цель и задачи исследований 31

2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕМЯН

ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР 33

2.1. Характеристика изучаемого сорта 33

2.2. Методика проведения исследований и математическая обработка 34

2.2.1. Исследование размерных характеристик 35

2.2.2. Абсолютная и объемная массы семян 37

2.2.3. Фрикционные свойства семян 38

2.2.4. Упругость семян 44

2.3. Выводы по разделу 45

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЫЧАЖНОГО ВАРИАТОРА ПРИВОДА ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ СЕЯЛКИ-КУЛЬТИВАТОРА 47

3.1. Выбор конструктивно-технологической схемы рычажного вариатора 47

3.2. Теоретическое обоснование выбранной конструкции 49

3.3. Теоретическое определение параметров рычажного вариатора привода высевающих аппаратов 55

3.4. Определение геометрических размеров рабочих органов рычажного вариатора 59

3.5. Выводы по разделу 62

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЫЧАЖНОГО ВАРИАТОРА

ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ СЕЯЛКИ-КУЛЬТИВАТОРА 63

4.1. Лабораторные исследования рычажного вариатора привода высевающих аппаратов 64

4.2. Результаты и анализ лабораторных исследований рычажного вариатора привода высевающих аппаратов 79

4.3. Выводы по разделу 86 5. ЛАБОРАТОРНО-ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ

С РЫЧАЖНЫМ ВАРИАТОРОМ 87

5.1. Цель и задачи лабораторно-полевых исследований 87

5.2. Условия и методика проведения опытов 88

5.3. Результаты лабораторно-полевых исследований 92

5.4. Производственные испытания опытного образца сеялки 96

5.5. Экономическая эффективность применения рычажного вариатора привода высевающих аппаратов 98 5.5.1 Расчет балансовой стоимости экспериментальной сеялки 99

5.5.2. Прямые эксплуатационные затраты 103

5.5.3. Годовой экономический эффект от внедрения сеялки 105

5.5.4. Срок окупаемости основных капитальных вложений 106

5.6. Выводы по разделу 107 Общие выводы 109 Список использованной литературы 111 Приложение 123

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы интерес к проблемам посева сельскохозяйственных культур значительно возрос, что объясняется важностью этой операции для повышения урожайности, необходимостью внедрения в производство интенсивных и ресурсо-влагосберегающих технологий с применением сеялок-культиваторов. При возделывании зерновых культур посев является одной из ответственных операций, при этом правильно выбранная технология посева, точность установки нормы высева семян посевных машин в зависимости от сложившихся климатических и конкретных почвенных условий определяют будущий урожай. Кроме того, высококачественный посев позволяет окупить затраты труда и денежных средств.

Для посевных машин, в частности сеялок-культиваторов, одним из самых перспективных и надежных, с хорошими показателями качества и точности установки нормы высева семян является механический привод высевающих аппаратов с помощью редуктора или вариатора.

Изменение нормы высева с помощью редуктора имеет ряд недостатков: ухудшение точности установки нормы высева семян, равномерности распределения семян по площади рассева, увеличение травмирования семян, что приводит к снижению урожайности зерновых культур и, кроме того, к увеличению расхода посевного материала. Привод высевающих аппаратов с помощью вариатора наиболее перспективен, но проблема применения его в настоящее время еще слабо изучена.

Поэтому работа, посвященная повышению качества посева семян зерновых культур сеялкой-культиватором разработкой и применением вариатора привода высевающих аппаратов, является актуальной и имеет важное экономическое и хозяйственное значение.

Работа выполнена по плану научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (тема № 11 «Разработка рабочих органов машин

для ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственных культур»).

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ. Повышение качества посева семян зерновых культур сеялкой-культиватором разработкой и применением вариатора привода высевающих аппаратов, позволяющего повысить точность установки нормы высева семян при максимальной рабочей длине высевающей катушки.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Технологический процесс высева семян зерновых культур сеялкой-культиватором, оснащенной рычажным вариатором привода высевающих аппаратов

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ. Конструктивные и режимные параметры рычажного вариатора привода высевающих аппаратов зерновых сеялок.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Теоретическое обоснование рычажного вариатора привода высевающих аппаратов выполнялось с использованием основных положений, законов и методов классической механики и математики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и лабораторно-полевых условиях на основе общепринятых методик в соответствии с действующими отраслевыми стандартами (СТО АИСТ 5.1-2006 «Сеялки тракторные»), а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись на ПЭВМ с использованием стандартных программ MathCAD, Microsoft Excel и Statistica 6.0.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

- теоретическое обоснование конструктивных параметров рычажного вариатора, обеспечивающих необходимое передаточное отношение, при котором повышается точность установки нормы высева и качество посева;

- конструкция рычажного вариатора (зарегистрирована в ФИПС, заявка на патент №2011109713);

- оптимальные конструктивные и режимные параметры рычажного вариатора привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИИ. Результаты исследований послужили основой для разработки сеялки-культиватора ССВ-3,5, оснащенной рычажным вариатором привода высевающих аппаратов. Использование экспериментальной сеялки ССВ-3,5 с рычажным вариатором обеспечивает экономию посевного материала до 6 % и прибавку урожайности зерновых культур до 11 % по сравнению с базовой сеялкой ССВ-3,5. Сеялка-культиватор, оснащенная рычажным вариатором привода высевающих аппаратов, внедрена в СГЖ «Победа» и принята ООО «КЗТМ» г. Кузнецка Пензенской области к серийному производству. При этом качество посева семян, согласно результатам приемочных испытаний сеялки-культиватора ССВ-3,5 с рычажным вариатором (протокол № 08-123-2010 (4030123)) в ФГУ «Поволжская МИС», соответствует агротехническим требованиям.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2009...2011гг.), ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА» (2011г.), ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» (2011г.), Российской Академии Естествознания, г. Москва (2011г.).

ПУБЛИКАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. По теме диссертации опубликовано 11 статей (одна без соавторов), в т.ч. 3 в изданиях, указанных в «Перечне ... ВАК». Общий объём 2,95 п.л., из них автору принадлежит 1,75 п.л.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 125 наименований и приложения на 4 с. Работа изложена на 126 е., содержит 18 табл. и 44 рис.

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Теоретическое обоснование передаточного отношения рычажного вариатора, радиуса обоймы обгонной муфты и радиусов кривошипов выходного и входного валов.

2. Рычажный вариатор привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3,5, содержащий ведущее звено (кривошип - шатун), промежуточное звено (рычаг - ползун - тяги), ведомое звено (коромысло - обгонная муфта - выходной вал) и регулятор со шкалой.

3. Оптимальные конструктивные и режимные параметры (передаточное отношение, радиус кривошипа выходного вала и радиус кривошипа входного вала) рычажного вариатора.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Обзор конструктивных схем зерновых сеялок

В настоящее время существует большое разнообразие зерновых сеялок. Наряду с технологией посева только семян по обработанному полю применяется технология совмещения рядового посева с внесением удобрений в рядки (вместе или отдельно от семян), с посевом семян трав, с прикатыванием почвы, культивацией, дискованием, лущением, фрезерованием, а на стерневых фонах почв, подверженных ветровой эрозии, - технология подпочвенно-разбросного посева с совмещением операций подготовки почвы, внесения удобрений и прикатывания посевов.

Сеялки разных стран и фирм имеют самые разнообразные типы рабочих органов, по-разному агрегатируются с тракторами (прицепные, полунавесные, навесные), различаются параметрами конструктивных схем и конструктивным оформлением, расположением в широкозахватных посевных агрегатах (эшелонированное или шеренговое).

Несмотря на многообразие типов сеялок, совмещающих высев семян зерновых культур с внесением удобрений, различными видами обработки почвы и т. п., известных под названием зернокомбинированных, наиболее распространенными остаются простые по конструкции, надежные и производительные сеялки, выполняющие одну операцию (посев). Они являются базой для создания различных комбинированных машин и агрегатов.

Агрегат универсальный посевной плоскорежущий АУП-18 (рисунок 1.1) производства ООО «Сельмаш» (г. Сызрань), предназначен для сплошного посева зерновых, зернобобовых культур и семян трав по стерневым фонам и зяби с внесением гранулированных удобрений, с одновременной предпосевной культивацией на глубину до 120 мм.

Агрегат универсальной посевной АУП-18 (рисунок 1.2) состоит из

пространственной сварной рамы 1, двух зернотуковых ящиков 2 с высевающими зерновыми 3 и туковыми 4 аппаратами, смонтированных на днище и задней стенке зернотуковых ящиков соответственно. Привод 5 высевающих аппаратов состоит из двух цепных передач от прикатывающих катков 7, двух цепных редукторов и двух цепных передач на валы семя- и туковысевающих аппаратов [88].

Рисунок 1.1 - Общий вид агрегата универсального посевного АУП-18

6 1 11

3 2 4 5 8 7

Рисунок 1.2 - Комбинированный посевной агрегат АУП-18: 1 -рама; 2 -бункер для семян; 3 - зерновой высевающий аппарат; 4 — туковый высевающий аппарат; 5 - привод высевающих аппаратов; 6 - фиксатор колеса; 7 - прикатывающие катки; 8 - опорно-двигательные колёса; 9 - гидроцилиндры; 10 — сошник; 11 - маркер; 12 — ящик инструментальный; 13 — загортач; 14 - механизм заглубления; 15 - звено; 16 - тяга; 17 - чистик; 18 - дыишо

На нижних брусьях рамы 1 (рисунок 1.2) на специальных кронштейнах закреплены сошники 10 в три ряда по б в каждом ряду. К переднему брусу рамы крепится прицепное дышло с параллелограмным механизмом, управляемое гидроцилиндром, что обеспечивает подъем передней части агрегата при переводе его из рабочего положения в транспортное. Задние опорно-двигательные колеса 8 служат для транспортировки агрегата в нерабочем положении и подъема задней части агрегата. В рабочем положении колеса 8 находятся в приподнятом положении, а задней опорой служат прикатывающие катки 7, от которых получают привод через блок шестерен (рисунок 1.3) зерно- и туковысевающие аппараты. От левой секции катков получают привод туковысевающие аппараты, а от правой секции -зерновысевающие аппараты.

Рисунок 1.3 - Общий вид блока шестерен, для регулировки нормы высева АУП-18

Катки имеют чистики 17, установленные на специальном брусе сзади катков, к которому крепится загортач 13, выполненный в виде цепи. Справа и слева в передней части рамы агрегата шарнирно закреплены пространственные штанги маркеров 11, управляемые гидроцилиндрами.

К недостаткам данной сеялки можно отнести то, что на ней установлен блок шестерен для изменения передаточного числа в приводе высевающих аппаратов, что дает ограниченное число передач для установки нормы высева.

Сеялка-культиватор ССВ-3.5 (рисунок 1.4) предназначена для подпочвенно-разбросного (сплошного) посева зерновых и зернобобовых культур и семян трав с одновременным внесением гранулированных минеральных удобрений, по технологиям минимальной обработки и без обработки почвы, а также с предварительной обработкой почвы, послепосевного прикатывания и выравнивания посевов. Может использоваться в режиме культиватора.

Рисунок 1.4 - Общий вид сеялки-культиватора ССВ-3.5

ССВ - 3.5 обеспечивает качественный посев на почве влажностью до 30% с максимальным сохранением стерни после посева. Сеялка-культиватор гидрофицирована, и в односеялочном агрегате может работать с тракторами тягового класса 3 на всех видах почв, кроме почв, засоренных камнями. В многосеялочном шеренговом агрегате сеялки со сцепками могут работать с тракторами тягового класса 4-6. Устройство ССВ - 3,5 аналогично АУП- 18. Она состоит (рисунок 1.5) из рамы 11 с прицепным устройством /, двух бункеров 5 для семян и удобрений, в днище которых установлены катушечно-винтовые семявысевающие аппараты 8, лаповых сошников 12, передних 13 и задних 9 колёс, механизма подвески передних колёс 2 и гидроцилиндра, механизма передач 4 привода семя- и туковысевающих аппаратов и прикатывающих катков 14. Привод семя- и туковысевающих

устройство; 2 - передний мост; 3 — маркёр, 4 - привод катушечно-винтовых высевающих аппаратов; 5 — бункер для семян и удобрений; 6 — привод туковых аппаратов; 7 — площадка; 8 — кату шечно-винтовые высевающие аппараты; 9 - колесо заднее; 10 - выравнивающее устройство; 11 - рама; 12 - сошник; 13 - переднее колесо; 14- прикатывающее устройство

аппаратов осуществляется от заднего опорного колеса посредством цепной передачи, коробок перемены передач (рисунок 1.6) привода семявысевающих и туковысевающих аппаратов на валы семя- и туковысевающих аппаратов.

Рисунок 1.6 — Общий вид цепного редуктора привода семявысевающих и туковысевающих аппаратов ССВ-3,5

К недостаткам данной сеялки можно отнести то, что на ней установлены коробки переменных передач для изменения передаточного числа в приводе высевающих аппаратов, что дает ограниченное число передач для установки нормы высева.

Сеялка зерновая широкозахватная стерневая СС-6,0А «Ваз1ег» производства ОАО «Стерлитамакская машиностроительная компания», г. Стерлитамак, р. Башкортостан (рисунок 1.7), с приспособлением для полосной обработки почвы, предназначена для посева семян зерновых, мелко- и среднесеменных бобовых культур по стерневым фонам с одновременным внесением удобрений и полосным рыхлением. Аналогом сеялки является сеялка фирмы «Кейс».

Сеялка работает на всех типах почв, кроме тяжелых суглинков, на скорости от 9 до 15 км/ч с тракторами класса тяги 3, 4. Сеялка выполняет 4 технологических операции за один проход: полосное рыхление почвы под проход сошников на глубину заделки семян; рядовой посев с междурядьем 17,7 см; внесение минеральных удобрений в зону высеваемых семян; полосное прикатывание в зоне высеянных семян.

Рисунок 1.7 - Общий вид стерневой сеялки СС-6,0 А «Ваз1ег»

Отличительной особенностью конструкции сеялки СС-6,0А является наличие прицепа-рыхлителя (рисунок 1.8) с гофрированными дисками,

прикатывающих колес за каждым сошником. Механизм привода зерновых и туковых высевающих аппаратов выполнен от двух опорно-приводных колес.

МлК \2_ Я4 VL V2. va \ш \ш tü

Рисунок 1.8 — Схема сеялки стерневой широкозахватной СС - 6 «ВASTER»: 1 - приводные колеса; 2 — дисковые сошники; 3 - прикатывающие катки; 4 — опорное устройство; 5 — площадка для обслуживания; 6 - зернотуковый ящик (бункер); 7 - маркеры; 8 - диски рыхлителя; 9 — рама рыхлителя; 10 - рычаги захвата; 11 - петля буксира; 12 - тяга; 13 - основная рама; 14 - рама сеялки; 15 - несущие колеса; 16 - опорное устройство (домкрат)

Рабочие органы сеялки СС-6,0А «Baster» выполнены в виде двухдисковых сошников, обеспечивающих рядковый посев; прицеп-рыхлитель обеспечивает нарезание бороздок (перед каждым сошником) при посеве по стерневым фонам.

К недостаткам данной сеялки можно отнести то, что на ней установлен редуктор для изменения передаточного числа в приводе высевающих аппаратов, что дает ограниченное число передач для установки нормы высева.

Посевной комплекс СКП-2,1><3 «Омичка» (рисунок 1.9) предназначен для посева зерновых, мелко- и среднесеменных и зернобобовых культур полосой (лентой) шириной 18-20 см с одновременной предпосевной куль