автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование конструктивно-технологических параметров пропашной сеялки для разноглубинного посева бахчевых культур

07-7 209

На правах рукописи

Мартынов Иван Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО -ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОПАШНОЙ СЕЯЛКИ ДЛЯ РАЗНОГЛУБИННОГО ПОСЕВА БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР (НА ПРИМЕРЕ АРБУЗОВ)

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград-2007

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Шапров Михаил Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пындак Виктор Иванович

кандидат технических наук Чабан Леонид Никифорович

Ведущая организация: Комитет по сельскому хозяйству и продовольствию Администрации Волгоградской области

Защита состоится 22 октября 2007 года в 10 часов 15 минут на заседании диссертационного совета Д 220.008.02 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, 26.

Автореферат разослан «_££.» сентября 2007 года и размещен на сайте http: // www. vgsha. ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «ВГСХА».

Ученый секретарь диссертационного совета

д.с.-х.н., профессор

Б И Б Л ' О ' II К А 3

2 0 0 7 !

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Повышение урожайности бахчевых культур является основной целью при решении большинства задач, связанных с усовершенствованием технологических процессов и рабочих органов сельскохозяйственных машин. Одним из важнейших этапов возделывания бахчевых кулыур является посев семян. Посев должен обеспечить наиболее благоприятные условия для прорастания семян и дальнейшего развития растений, что способствует увеличению полевой всхожести и урожайности бахчевых культур, особенно в зонах с резко-континентальным климатом. Эти условия создаются при правильном определении сроков посева, нормы высева, площади питания растений и технологии заделки семян в почву. Заделка семян в почву является заключительной стадией посева, при которой происходит непосредственное воздействие на почву - среду нахождения семян с целью создать условия дня наиболее благоприятного прорастания семян.

Однако в реальных условиях трудно определить оптимальную глубину заделки семян (чем меньше глубина, тем выше температура, но меньше влажность и, наоборот, чем больше глубина, тем больше влажность, но ниже температура) и обеспечить максимальную полевую всхожесть. Кроме того, позд-невесенние заморозки и действие ветров будут оказывать губительное влияние на растения.

В связи с этим актуальной является проблема совершенствования технологии заделки семян и конструкции пропашной сеялки, направленная на улучшение условий прорастания семян. Решение данной проблемы будет способствовать повышению урожайности бахчевых культур и улучшению экономических показателей сельскохозяйственного производства.

Цель работы. Повышение качества посева бахчевых кулыур (арбуза) за счет разноглубинной заделки семян путем совершенствования конструктивно - технологических параметров пропашной сеялки.

Обьект исследований. Технологический процесс разноглубинной заделки семян в почву и конструктивно - технологические параметры пропашной сеялки.

Предмет исследований. Закономерности движения семян в сошник и их распределение в борозде. Процесс формирования борозды.

Методика исследований. Теоретические исследования выполняли на основе использования законов и методов классической механики и математики. Экспериментальные исследования проводили в соответствии с действующими стандартами в лабораторных и полевых условиях на основе общепринятых и частных методик с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Обработку результатов экспериментов выполняли с использованием стандартных компьютерных программ.

Научная новизна. Получена аналитическая зависимость, описывающая взаимодействие семян и перемещаемого семянаправителя вставки. Получены уравнения регрессии для расчета основных параметров высевающего диска и семянаправителя, влияющих на равномерность распределения семян в проемы .сошника. Определено условие, обеспечивающее скользящее перемещение

почвы по поверхности модернизированного сошника. Разработана математическая модель процесса разноглубинного высева семян.

Паучные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- конструктивно - технологическая схема сеялки для разноглубинного посева семян;

- результаты теоретических исследований по обоснованию оптимальных параметров высевающего аппарата и сошника;

- результаты исследований физико - механических свойств семян арбуза;

- результаты полевых исследований модернизированной сеялки при посеве семян арбуза и ее экономическая оценка по сравнению с серийной машиной.

Практическая значимость работы. Усовершенствована конструкция пропашной сеялки, обеспечивающая разноглубинную заделку семян бахчевых культур. Новизна конструкции подтверждена патентом РФ на изобретение № 2275783. Определены основные конструктивно - технологические параметры высевающего аппарата и сошника. Полученные аналитические зависимости могут бьпъ использованы при модернизации сеялки для высева других видов пропашных культур.

Внедрение. Разработанная сеялка для разноглубинного посева бахчевых культур внедрена в посевном комплексе машин в КФХ Ширяева А.М. (2006г.) и в Быковской бахчевой селекционной опытной станции (2007г.).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава (2005, 2006гг.) и молодых ученых (2004, 2005гг.) ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия», на научной конференции молодых ученых СтГАУ (2007г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ общим объемом 2,75 печатных листов, из них лично автору принадлежат 1,53 печатных листов, в том числе 2 работы опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК. Получен патент на изобретение № 2275783.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста, включает введение, 5 глав, выводы, библиографический список и приложения. Список литературы состоит из 110 наименований; работа содержит 88 рисунка, 7 таблиц и 12 приложений.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, научная новизна и изложены основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Обзор и анализ существующих технологий заделки семян в почву и конструкций заделывающих рабочих органов» приведено описание основных агротехнических требований, предъявляемые к посеву бахчевых культур (арбузов), представлен обзор существующих технологий заделки семян в почву и сошников и анализ их с точки зрения обеспечения наи-

более благоприятных условий для прорастания семян. Установлено, что для увеличения полевой всхожести семян в условиях резко-континентального климата, необходимо осуществлять посев пунктирно - гнездовым способом, причем заделка семян в гнезде должна производиться на разную глубину на уплотненное дно борозды с последующим укрытием их сверху рыхлой почвой.

Проведенный анализ существующих технологий заделки семян в почву и сошников показал, что они обеспечивают недостаточно благоприятные условия для прорастания семян. Так дисковые сошники не пригодны для посева бахчевых культур, потому что при их работе происходит перемешивание сухих и влажных слоев, что неблагоприятно скажется на качестве всходов, анкерный сошник для ярусного внесения туков при работе на сухих почвах не будет обеспечивать их фиксирование в верхнем и нижнем ярусах. Отсюда вытекает необходимость совершенствования сошников с целью обеспечения ими благоприятных условий для прорастания семян.

Проблеме качества посева посвящены труды ученых: ГЛ. Листопада, М.Н. Шапрова, А.Н. Цепляева, В.Г. Абезила, Н.Е. Руденко, В.И. Пындака, В Л. Бороменского, В Д. Богачева, Я.М. Абед-Кухи, МЛ. Одегналова, И.К. Смирнова, Л.В. Куликова, В.А. Сергиенко и других.

Исходя из результатов анализа, и в соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследований:

1. Провести анализ технологий посева и выявить основные факторы, влияющие на технологический процесс разноглубинного посева бахчевых культур.

2. Разработать принципиальную конструктивно - технологическую схему сеялки для разноглубинного посева.

3. Исследовать физико-механические свойства почвы и семян бахчевых культур (на примере арбуза) применительно к процессу разноглубинного посева.

4. Теоретически исследовать технологический процесс разноглубинного посева семян и обосновать основные конструктивно - технологические параметры высевающего аппарата и сошника.

5. Экспериментально исследовать взаимосвязь конструктивно - кинематических параметров и качественных показателей высева, построить математическую модель процесса посева и определить их оптимальные значения факторов.

6. По результатам проведенных исследований изготовить опытный образец сеялки и провести его полевые испытания.

7. Определить технико-экономическую эффективность применения модернизированной сеялки при разноглубинном посеве бахчевых культур.

Во второй главе «Теоретическое обоснование технологии разноглубинной заделки семян и предлагаемой конструкции модернизированной сеялки на основе проведенного анализа существующих технологий заделки семян в почву нами предлагается технология разноглубинного посева.

В качестве средства реализации предлагаемого подхода мы на базе сеялки СУПН-8 разработали сеялку для разноглубинного посева (рис. 1), состоя-

щую из корпуса 1 с семенным ящиком 2, модернизированного высевающего аппарата 3, вставки 4 с семянаправителем, дополнительного диска 3, модернизированного сошника 6, загортачей 7, прикатывающего колеса 8, шлейфа 9, и соединена с рамой 10 посредством четырехзвенной шарнирно-рычажной системы 11.

Сошник (рис. 2) состоит из щек 1, 2, 3, 4, между которыми размещены наральники 5, б, 7, причем левый и правый наральники 5, б расположены на разной высоте по сравнению с нижним срезом центрального наральника 7.

Высевающий аппарат также претерпел некоторые изменения. На одном валу с высевающим диском, который имеет три отверстия, установлен дополнительный диск 1 с копирующей дорожкой 2 (рис. 3).

Вставка, размещенная между высевающим аппаратом и сошником, состоит из корпуса 3, направляющих 4, по которым перемещается подпружиненный семянаправитель 3 с толкателем б (рис. 3).

Посевная секция работает следующим образом. При движении сеялки от опорно - приводного колеса через приводной механизм вращение передается на вал высевающего диска. Семена из семенного ящика 2 поступают в заборную камеру высевающего аппарата 3 (рис. 1). Здесь под воздействием вакуума семена присасываются к имеющимся трем отверстиям диска и переносятся к месту сброса. Поочередная подача семян в каждую из трех бороздок осуществляется за счет взаимодействия копирующей дорожки 2 с толкателем семянаправителя 6, которое начинается в тот момент, когда семя попадает из зоны разряжения в зону атмосферного давления, т.е. оно начинает падагь в первый проем сошника (рис. За).

Затем, по мере вращения высевающего вала, копирующая дорожка, воздействуя на толкатель семянаправителя, перемещает его в следующее положение. Происходит высев во второй проем (рис. 36). Аналогично происходит высев третьего семени (рис. Зв).

Рисунок 1. Схема ссялки для разноглубинного посева

Рисунок 2. Схема сошника

'1 ,, 1 — Н-

11 Еї ЕС с ~

Рисунок 3. Схема процесса высева семяв

При сходе толкателя с копирующей дорожки семянаправитель возвращается в исходное положение с помощью пружин.

В процессе работы сеялки семена располагаются на некотором расстоянии друг от друга 1С. Причем высев производится пунктирно-гнездовым способом с длиной гнезда /, и величиной междугнездня (рис.4).

¿с

¿г

¿■мі

Рисунок 4. Схема расположения семян вдоль рядка

Суммарная длина гнезда и междугнездня пропорциональна параметрам высевающего диска (рис. 4 и 5). Исходя из этого, можно записать

(!)

I2*

где - угол расположения ячеек на высевающем диске; п- число

групп ячеек, находящихся на высевающем диске. Поэтому угол Д„ будет равен

2л?

Д„ =

Ал,"

Также

(2)

(3)

где а- угловая скорость высевающего диска, с ; г ,- время высева гнезда, с.

Учитывая уравнения (2) и (3), определим угловую скорость высевающего диска

где промежуток времени между высевом первого и второго семян, с. Также угловая скорость е> высевающего диска (рис. 5) будет равна

т = -

(5)

где Лк- радиус приводного колеса, м; у„- скорость движения машины, м/с; /'=— - передаточное отношение, здесь пК - частота вращения колеса сеялки,

с"'; и,; - частота вращения высевающего аппарата, с"1.

Учитывая уравнения (4) и (5), определим промежуток времени между высевом первого и второго семян

(6)

Время между высевом первого и второго семян также будет равно

t.=tlc+Ьt, (7)

где м- время перемещения семянаправителя; время падения семени во второй проем сошника, с, которое будет равно

У г

здесь А, = Ис +ДА- расстояние между ячейкой высевающего диска и сошником (рис. 6), м; V высота сошника, м.

Рисунок 5. Схема распределения ячеек на высевающем диске

Рисунок 6. Схема посевной секции

Учитывая уравнения (б) и (8), определим время перемещения семянаправителя _

1-1 о ГтПГПГТ

(9)

Д/

_ 12(Л,+Л4)

V «

Учитывая уравнение (2), определим угол между первой и второй ячейками на высевающем диске

2л/,

А

и/-

(Ю)

а угол между второй и третьей ячейками будет равен

А = А.-А- (П)

Учитывая (2) и (10), уравнение (11) примет вид

= (12)

Для определения параметров вставки модернизированной сеялки рассмотрим движение семени при падении его из ячейки высевающего диска (рис. 7), дифференциальные уравнения которого при Л = *у,2, где Л - сила сопротивления воздуха; К-коэффициент сопротивления; имеет вид

тсх = -Ятсу = тсг~Яу (13)

После преобразования и решения данных уравнений, найдем координаты движения семени от высевающего аппарата до семянаправителя

Рисунок 7. Схема движения семга при выбрасывании их высевающим аппаратом

2у" 2

(14)

где у0 - начальная скорость движения семени, м/с; скорость

витания (парусность) семян, м/с. Из выражения (14) находим г в функции у

Тогда

2 у; * = Уол-У—ТУ

(15)

(16)

Для разноглубинной заделки семян бахчевых культур используется модернизированный сошник сеялки СУПН-8, ширина которого ЗЬ. Таким образом, ширину нижнего окна семянаправителя принимаем равной Ь, чтобы обеспечить попадание семени в нужный проем сошника, а верхнего - ЗЬ, чтобы перекрыть соседний проем сошника.

В начальный момент семянаправитель находится в крайнем левом положении. Оторвавшись от высевающего диска семя движется по линии ОО, (рис. 8а) и ударяется о стенку семянаправителя в точке А (рис. 9).

Считаем поверхность семянаправителя и семя абсолютно упругими. Тогда угол отскока равен углу падения а,, и семя после удара будет перемещаться

по линии АС.

Рисунок 8. Схема процесса высева семян: 1 - сошник; 2 - семян аир авитель; 3 - высевающий диск.

Рисунок 9. Схема движения семени до и после удара о поверхность семянаправителя

Нам необходимо, чтобы точка С находилась не выше нижней кромки семянаправителя, что обеспечивает попадание семени в сошник после удара. Требуемая траектория движения может быть достигнута правильно выбранным углом у, установки стенки семянаправителя. Исходя из выше сказанного, определим значения углов ас и ус из прямоугольного треугольника АЕЮ

* дгс/£ тт~~ (17) 2 А,

Из прямоугольных треугольников АВБ и АСО найдем ке.

3 ь

я.

Из треугольника АВБ /£аг =—, а из АО) tgla, = —. Известно, что

2 к, 2 кг

тангенс двойного угла будет равен tg2ac = . Учитывая эти уравнения и

проведя необходимые преобразования, получим

Учитывая, что л, »= , высота семянаправителя равна

hc=bS. (19)

Тогда

at=arctg-j=, yc orc'g-^- (20)

Для обоснования синхронности работы высевающего диска и семянапра-вителя необходимо найти время, через которое семена должны укладываться в борозду с расстоянием /, (рис. 4)

= (21)

где'у,, - скорость движения машины, м/с.

Время- высева включает две составляющие: время перемещения семян огг высевающего аппарата до сошника /, и в сошнике до дна бороздки г., (рис. 6).

г. = г,+/4+д/. (22)

Причем

Л-'i+'i. • (23)

где г, - время движения семени до удара о стенку семянаправителя, с; г, - время движения семени после удара (рис. 8а, в), которые соответственно равны

**

где 0,5h, + ДА (рис. 6) - расстояние между ячейкой высевающего диска и точкой удара о семяналравителъ, м; ht -длина отскока семени, м; - скорость движения семени после удара о семян алравителъ, м/с; g - ускорение свободного падения.

Причем дА принимаем конструктивно.

Так как Aj" АС, то из прямоугольного треугольника А CD (рис. 9) запишем

А,--. (25)

2 ICosla '

Тогда

0.JW3 , 12(ДА + 0,5А>/3) , 0,5Ь-Л

''і—і—(2б)

Для определения скорости движения семени после отскока, рассмотрим его движение относительно семянаправителя. С достаточной точностью будем считать, что поверхности семени и семянаправителя идеально гладкие, т.е. силы трения отсутствуют. Пусть семя перед ударом о распределитель имело угловую скорость ю,, а центр масс С - скорость V, .

Движение центра масс С семени описывается уравнением:

тсУі - ШсУпв »їй, (27)

где те - масса семени, кг; у,,^- скорость центра масс (точки С) до и по-

еле удара о семянаправитель, м/с; 5 - импульс ударной силы, Н-с; п - единичный вектор, направленный по нормали.

После соответствующих преобразований получим

Рисунок 10. Схема взаимодействия семени с поверхностью сешшаправителя

. = V

.+ — п. (28)

На рисунке 8(6) показано положение се-мянаправителя, при котором семя минует удар о его стенку, поэтому

(29)

где й,=Ае + ДА (рис. 6) - расстояние между ячейкой высевающего диска и сошником, м.

(30)

Время движения семени в сошнике определим по формуле

где V высота сошника (рис. 6), м.

После того как первое семя достигнет нижнего окна (рис. 8), а высевающий диск провернется на угол Д,, равный /}, (рис. 11), семянаправитель начнет передвижение из крайнего левого положения в крайнее правое за счет взаимодействия толкателя и копирующей дорожки

При дальнейшем проворачивании диска на угол /?4, равный - а>Д/, происходит смещение семянаправителя из положения (а) в (б) (рис. 8).

Расстояние между первой и второй ячейками высевающего диска (рис.5) \/( определим по формуле

_ мл

Время падения третьего семени

(32)

где у,- скорость семянаправителя, равная

1,54

1 V/

1 _ V/

г.

(31)

а

б

Рисунок 11. Схема расположения семянаправителя при отрыве семян во ячеек высевающего диска

' р", ьЯ , ¡К V & Ъ^СоЛа, V g

Рисунок 12. Схема расположения копирующей дорожки на дополнительном диске: 1 - высевающий диск; 2 - дополнительный диск

При этом при проворачивании диска на угол р!, равный Д = М) происходит смещение семянаправителя из псшоже ния (б) в (в) (рис. 8). Когда семянаправитель займет Положение б (рис. 11) произойдет отрыв третьего семени от высевающего диска. Причем расстояние между ячейками будет равно

2л* -2л/,

и,"

(33)

Так как при работе дополнительный диск отстает от высевающего на угол /9,(рис.12), а линейная и угловая скорости дисков равны, то

'„ = ! = (34)

где А,- радиус расположения копирующей дорожки.

Зная длину рабочей части дополнительного диска, определим углы наклона копирующей дорожки <р{, <р1.

Ход семянаправителя должен быть равен 2Ь, т.е. семянаправитель в этом случае будет иметь возможность направлять семена в любой проем сошника. Поэтому высота копирующей дорожки (рис. 13) равна

Ь, = 2 Ь (35)

\ ы

І. І А . к

Рисунок 13 • Схема проекции копирующей дорожки

Из выражений

Л Г:

углы наклона копирующей дорожки

л Ь

<рг - —, Я:

где , - проекции длин рабочей части копирующей дорожки дополнительного диска.

Для определения параметров сошника рассмотрим его взаимодействие с почвой.

Сошник в виде клина погружен в почву и движется в ней на постоянной, глубине и с постоянной скоростью V. Клин в каждой точке соприкосновения с почвой давит на ее частицы по нормали (рис. 14).

Для обеспечения скользящего перемещения почвы по поверхности щеки сошника максимальное значение угла установки направигеля у, должно быть меньше 90 - ф, где ф - угол трения почвы о сталь, который зависит от состояния и типа почв. При условии у > 90 - ф произойдет сгруживание почвы перед сошником.

Рассмотрим частицу почвы т на дневной поверхности, которая соприкасается с точкой А поверхности клина и на которую действуют сила трения /•" и сила N = — Рг, где Рж — боковое давление сыпучего материала, равное с учетом угла а укладки частиц Р.= .

2ча

Учитывая, что />„ = Р&ч/ и движения частицы т имеет вид

¡Р.аюу/, дифференциальное уравнение

д1х

тг

А* Ъ%а

ЧФ-

* 41У

——; /я-——'

2^а

Л1

(38)

т /Г

У * В Й

ГУ

После преобразования выражения (38) и интегрирования получим

' 2 ча Отсюда перемещение

частицы

х_Рг ЪФ-'еУ

4

После того как частица т достигнет при перемещении точки В клина, она будет двигаться вдоль щек сошника. На нее действуют увлекающая в сторону скорости V сила / у, равная /■"/ = Р„ , и сила трения ^ соседних частиц почвы, действующая в противоположную сторону, равная = Рх (здесь р,—

Рисунок 14. Перемещение почвы под действием сошника

угол трения между почвенными частицами), или

р _ т 'г<р. ^ = ' 2 tga, 2 tga' Уравнение движения частицы по щекам сошника имеет вид (здесь ось х направлена вдоль'щек)

_ mg Л1 2 tga 2 После преобразований выражения (39) получим

т-

(39)

откуда найдем

dV^ =-£—(tglp-rg<p¡)dt, 2tga

2 tga

При / = 0 перемещение вдоль щек сошника х = 0. Учитывая, что частица почвы при поступлении на щеку имела скорость вдоль щек

2 tga '2 tga

найдем

inri- (40)

2rgff 2/gíi 2íga

Отсюда получим

л

X = -f-[(tgp - /£(0,) + (/£<!> - lgl//)sin 4/).

(41)

6)

Рисунок 1S - Осыпание почвы: а — в борозду; б — по наклонным образующим линии укладки частиц

Исключая t из уравнений (40) и (41), найдем

у = 1х8К'ёР - - '¿уФ"1 И ^2)

' У '¿а

Как только частица пройдет обрез щек сошника, она начнет падать вниз (рис. 15).

На нее будут действовать вес mg и сила сопротивления среды. Принимая во внимание, что начальная вертикальная скорость падения равна нулю и высота падения незначительна, не будем учитывать сопротивление среды. Тогда получим уравнение движения частиц в виде

Решая данные уравнения, получим откуда найдем

A ' Л "

откуда

gt2

у^г- (43)

Подставив значение и,„ = Ух из выражения (42) в уравнение (43) получим

У ~ {'S<P - tg<P\)+(te? - eg И sin у' ^

Теперь можно найти скорость

I № (45)

lvg<P- tg<P\) + \'S<P ~ tg V) sm у/ Результирующая скорость падения частицы

v = Vvío+ví »

Частицы почвы, удаленные от граничного слоя, сползают по наклонным, составляющим угол укладки или естественного откоса а.

На частицу действуют вес, составляющая которого mg sin а (рисунок 15,6) заставляет частицу перемещаться по наклонной поверхности. Этому движению противодействует сила трения F = mg cos atgtpx. Уравнение движения частицы:

d1* а. dly т—¡- = 0; т—y = mgs\&a-mgcQsa tgq>x. di di

После преобразований получим

X = v^t, у = cosa(tga-tg<Pi)= У = —j-gx1 cosa(tga-tg<p,). Теперь можно найти вертикальную составляющую скорости

v.-S^fea-tt*). (46)

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» приводится общая программа экспериментальных исследований, описание лабораторных установок, методика экспериментов и полевых испытаний.

Лабораторные исследования включали определение некоторых физико-механических средств (размеры семян, коэффициенты трения покоя и движения семян и почвы, коэффициенты восстановления семян, влажность почвы, твердость почвы); определение зависимости величины гнезд и междугнездий от скорости движения сеялки; определение глубины и качества заделки семян; определение профиля борозды; определение оптимальных конструктивных параметров посевной секции методом многофакторного эксперимента.

Полевые испытания включали определение глубины заделки семян, величины гнезд и междугнездий; определение полевой всхожести семян, заделанных модернизированным сошником сеялки СУПН-8;

Данные, полученные в лабораторных и полевых условиях, обработаны методом математической статистики с применением ЭВМ.

В четвертой главе аРезультаты экспериментальных исследований» изложены результаты лабораторных и полевых исследований, проведенных в соответствии с разработанной методикой.

Статистическая обработка опытных данных позволила выявить, что размеры семян изменяются по нормальному закону распределения и описываются непрерывной кривой Гаусса.

Измерения длины (аД ширины (Ь„), толщины (с„) показали, что у семян арбузов сортов Холодок»и Землянин изменяются в пределах ае= 10,8... 16,8 и ас= 11,6... 15,6 мм; Ь0 = 7,5...9 и Ьс = 8...9,4 мм; с0 = 1,6... 2,7 и с0 = 2...3,1 мм при этом средние значения составили 8«= 13,5 и вс= 13,3 мм; Ь„ = 8,1 и Ь„ = 8,7мм; се = 2,1 и с0 = 2,5 мм соответственно.

Средние коэффициенты трения покоя семян для сортов арбузов Холодок и Землянин по неокрашенной стали составили 0,46 и 0,48; по окрашенной стали 0,44 и 0,46; по окрашенному чугуну 0,53 и 0,55; по органическому стеклу 0,39 и 0,40; по почве 0,88 и 0,90 соответственно. Средние коэффициенты трения покоя почвы по стали составили 0,86 при влажности 20,4%; 0,81 - 18,9% и 0,77 - 17,07% и по почве 1,34 при влажности 20,4%; 1,11 - 18,9% и 0,93 -17,07%.

Средние коэффициенты трения движения семян для сортов арбузов Холодок и Землянин по неокрашенной стали составили 0,36 и 0,38; по окрашенной стали 0,34 и 0,36; по окрашенному чугуну 0,39 и 0,41; по органическому стеклу 0,31 и 0,32; по почве 0,72 и 0,73 соответственно. Средние коэффициенты трения движения почвы по стали составили 0,79 при влажности 20,4%; 0,72 - 18,9% и 0,67 - 17,07% и по почве 1,19 при влажности 20,4%, 1 - 18,9%; 0,84 -17,07%.

Анализируя полученные данные по наличию влаги в почве, выяснили, что в течение трех дней влажность почвы в горизонте 0 - 10 см по средним показателям уменьшилась с 20,4% до 17,07%.

При исследовании твердости почвы было видно, что с уменьшением

влажности она увеличивается, и составляет 2,72 кг/см2 при влажности почвы 20,4%; 3,04 кг/см2 при - 18,9%; 3,87 кг/см2 при - 17,07%.

В комплексе физико-механических свойств семян упругость является одним из основных исходных показателей, необходимых для расчета и проектирования семярас-пределительных устройств сеялок. По результатам определения коэффициента восстановления при прямом ударе семян арбузов о поверхности стали, чугуна и почвы видно, что коэффициент восстановления зависит не только от состояния поверхностей тел, но и от скорости удара (рис. 16).

Эту же закономерность наблюдаем и при косом ударе. С уменьшением угла наклона © поверхности, на которую падали семена, коэффициент восстановления уменьшался (рис. 17).

Для проверки гипотезы о зависимости между коэффициентом восстановления семян и скоростью удара (прямой удар), и углом наклона поверхности (косой удар) по опытным данным были построены зависимости, которые описываются уравнениями при прямом ударе о поверхности почвы у = 0,0413л2 -0,2131л+ 0,4476, стали >> = 0,0086л2 -0,0648*+ 0,5781 и чугуна у = 0,0068л2 - 0,0727д: + 0,5666, а при косом - о поверхности стали у = 1Е - 05л2 - 0,0062л: + 0,3122 (1,2м/с), у = 8£ - 05л2 - 0,0063л + 0,2608 (2м/с), ^ = 0,0001л2 -0,0094л+ 0,2636 (2,65м/с), у = 0,0001л2 - 0,0095л + 0,2271 (3м/с) И чугуна у = 9Е- 05л2 -0,0082л + 0,317 (1,2м/с), у = ЪЕ- 05л2 -0,0064л + 0,2327 (2м/с), у-1Е~05л2 -0,0059л + 0,1777 (2,65м/с), у = %Е-05л2 -0,0065л + 0,1526 (3м/с).

1 2 3

Скорость удара семян, м/с

Рисунок 16. Зависимость коэффициент восстановления от скорости при прямом ударе семян арбуза о поверхности различных материалов: а) сталь; б) чугун; в) почва

) 20 40 во ао Угол наклона поверхности, град

0 20 40 И 8

Угол наклона поверхности, град

I II

Рисунок 17. Зависимость коэффициента восстановления от угла наклона при косом ударе семян арбуза о поверхность стали (I) и чугуна (II) при скорости удара 1,2м/с (а); 2м/с (б);

2,65м/с (в); 3м/с (г)

Для того чтобы можно было достаточно точно судить об экспериментальных данных, была проведена полиноминальная аппроксимация. При этом по квадрату коэффициента достоверности аппроксимации Л2 проверили её достоверность, который при прямом ударе равен 0,9759 (сталь), 0,9802 (почва) и 0,9973 (чугун), а при косом - о сталь 0,9668 (1,2м/с), 09861 (2м/с), 0,9608 (2,65м/с), 0,9653 (3м/с) и соответственно о чугун 0,9775, 0,9891, 0,9773, 0,9988. Можно сказать, что экспериментальные кривые достаточно точно описываются аппроксимированными кривыми.

В результате экспериментов по определению глубины заделки семян модернизированным сошником были получены следующие результаты, которые в среднем составили: а) глубина заделки семян левым отсеком сошника равна 40 мм; б) центральным - 79,8 мм; в) правым - 60,1 мм. При этом отклонение от установленной глубины составляет не более 15%, что соответствует агротребованиям.

В ходе исследований изучалось распределение семян в гнезде и между-гнездии при высеве их на липкую ленту и почвенное ложе, причем на разных скоростях движения сеялки. При этом были построены зависимости расстояния между семенами в гнезде и размер междугнездия (рис. 18) от скорости движения сеялки.

Эти зависимости описываются уравнениями .у =-0,0062л:2 +0,045 и+0,1032 (почвенное ложе), .у = -0,023 7*2 +0,1042*+ 0,048 (липкая лента) и у = 0,1127л;2 - 0,2689*+ 1,3498 (почвенное ложе), у = 0,0839*2 - 0,1909л +1,2946 (липкая лента) соответственно, а коэффициент достоверности аппроксимации /?2 во всех случаях равен 1.

•У

___________

0 0,8 1 1,5 2

Скорость движения сеялки, м/с

I

0,С 1 1,6

Скорость движения сеялки, м/с

II

Рисунок 18. Зависимость распределения высева семян в гнезде (I) и мевдугнездии (II) на почвенное ложе (а) и липкую ленту (б) от скорости движения сеялки

В результате исследований по определению параметров остающейся после прохода сошника профиля борозды, оказалось, что его параметры зависят от скорости движения сеялки. Анализируя полученные данные, выяснили, что с увеличением скорости ширина холмиков, ширина и глубина остаточной бороздки, а, следовательно, и расстояние между вершинами холмиков возрастает, однако высота холмиков уменьшается.

Для определения оптимальных значений конструктивных параметров

сеялки для разноглубинного посева семян был реализован план Рехтшафнера для 3-х факторного эксперимента.

Нами было установлено, что на процесс распределения семян в проемы сошника, где критерием оптимизации является равномерность распределения семян (У„), наибольшее влияние оказывают углы между первой и второй ячейками (*,),между второй и третьей ячейками (дгг) на высевающем диске и высота семянаправителя (*,).

В результате расчётов были получены уравнения регрессии в кодированном виде:

у„ = 90,9 +10,5*, + 6,5л:2 - 5,5*з + 3,3*,л:2 - 0,7х,х3 + 2,Зхгх3 -9,4л,2 - 6,4** -9,4*32 (47)

Проверка гипотезы об адекватности математической модели проводилась по критерию Фишера. Модель признана адекватной:

= 0,018-¡^ =2,6

Для анализа полученных результатов и изучения поверхности отклика провели каноническое преобразование математических моделей второго порядка.

В результате этого преобразования, уравнения регрессии представленные в канонической форме имеют вид:

У„ - 97,2 =-10,7X,1- 5,5Х2а - 9,ИГ,, (48)

Результаты решения графическим методом наложения двумерных сечений представлены на рисунках 19, 20, 21.

•[ -0.8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 I Хг

1,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 Хі

0,8 1

Рисунох 19. Двумерное сечение для изучения влияния факторов и х2 на равномерность распределения семян в проемы сошника при дг, = -0,24

Рисунок 20. Двумерное сечение для изучения влияния факторов и х, на равномерность распределения семян в проемы сошника при х3 = 0,64

Координаты центров поверхностей для оптимальных параметров равномерности распределения семян в проемы сошника находятся в точках л, = 0,68, х2 = 0,64, х, = -0,24. Раскодировав значения параметров в оптимальной точке, приняли, что х, = /?, = 48,4°, х2 = Рг = 43,2°, а х,=Ис= 42,6мм.

При этом оптимальное значение равномерности распределения семян в проемы сошника в центре поверхности У0 = 97,2%. Таким образом, с помощью двумерных сечений нами были определены оптимальные значения факторов, наиболее влияющих на процесс распределения семян в проемы сошника, обеспечивающие

допустимую по техническим условиям равномерность не ниже 95%.

В пятой главе «Механизированная технология разноглубинного посева бахчевых культур и выявление ее экономической эффективности» определен прирост чистого дохода на 1 га посевов от использования модернизированной сеялки по сравнению с СУПН-8. Результаты расчетов отражены в выводах.

В пятой главе «Механизированная технология разноглубинного посева бахчевых культур и выявление ее экономической эффективности»

определен прирост чистого дохода на 1 га посевов от использования модернизированной сеялки по сравнению с СУПН-8. Результаты расчетов отражены в выводах.

Общие выводы

1. На основе анализа технологий заделки семян в почву и сошников установлено, что для увеличения полевой всхожести семян в условиях резкоконтинентального климата, необходимо осуществлять посев пунктирно -гнездовым способом, причем заделка семян в гнезде должна производиться в три уровня на уплотненное дно борозды с последующим укрытием их сверху рыхлой почвой.

2. Проведенными теоретическими исследованиями установлено, что:

- равномерное распределение семян в гнезде и величина междугнездия зависят от угла расположения ячеек на высевающем диске и его угловой скорости.

- направление движения семян во вставке зависит от траектории их падения и параметров семянаправителя, а именно высоты Ье и угла наклона его

»Л'/ЙИИЛееяае аа»«В9 тмгмяякктыкъштттлв тплгглякктатах-яштте

1111/, НШМ'йЖЛ'ЛГлШЪЯШШ.ШШе.

ншшикпкнаашкя

шшшншппмпаннащгш

и ншиииш шанвм!;2»эв пиимншмппнаши^

«п«1'л1\л1*млк!1тн пАйижйжкшкаяааям!

-I -0,8 -0,6 -0.4 -0.2

0 XI 0.2 0.4 0.6 0.8

1

-I -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 I

X:

Рисунок 21. Двумерное сечете для изучения влияния факторов х2 и х, на равномерность распределения семян в проемы сошника при дт, = 0,68

стенки Гс-

3. Установлено, что основными факторами, влияющими на равномерное распределение семян в проемы сошника, являются углы между первой и второй ячейками, между второй и третьей ячейками на высевающем диске и высота семянаправителя. На основании результатов многофакторного планирования эксперимента выявлено, что наилучшая равномерность распределения семян в проемы сошника, получается при углах между первой и второй ячейками /У, = 48,4', между второй и третьей ячейками рг = 43,2' на высевающем диске и высоте семянаправителя А„ = 42,6мм.

4. Проведенные полевые исследования показали, что при посеве модернизированной сеялкой полевая всхожесть семян повысилась на 2,9...4,8% по сравнению с сеялкой СУПН-8. Урожайность на посевах арбузов сорта Холодок модернизированной секцией составила 18,4т/га, а СУПН-8 - 14,2 т/га, на посевах сорта Землянин соответственно - 16,3т/га и 12,4 т/га.

5. Полученные экспериментальные результаты подтверждают теоретические исследования. Технико-экономические расчеты показали, что прирост чистого дохода на 1 га составил 4305 руб на посевах сорта Землянин и 6280 руб на посевах сорта Холодок.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах

1. Мартынов, И.С. Методика исследования работы сошника для разноглубинного посева бахчевых культур / И.С. Мартынов // Материалы X региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ФГОУ ВПО «ВГСХА». - Волгоград, 2006. - С. 27-28.

2. Мартынов, И.С. Пути повышения всхожестисемян бахчевых культур за счет разноглубинного посева'/ И.С. Мартынов // Вестник ВГСХА: наука и высшее профессиональное образование / ВГСХА. - Волгоград, 2006. - №1. -С. 118-120.

3. Мартынов, И.С. Секция сеялки для разноглубинного посева семян, преимущественно бахчевых культур / И.С. Мартынов, М.Н. Шапров, A.B. Це-пляев, В .Г. Абезин // Инф. Листок Волгоградского ЦНТИ. - 2005. - № 51-07105. - 4 с.

4. Мартынов, И.С. Сеялка доя разноглубинного посева бахчевых культур / И.С. Мартынов // Материалы IX региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ВГСХА. - Волгоград, 2006. - С. 56-57.

5. Пат. 2275783 Российская Федерация, МПК7 А 01 С 7/00, А 01 С 7/20, А 01 В 49/06. Секция сеялки дм разноглубинного посева семян, преимущественно бахчевых культур/ Шапров М.Н. (РФ), Мартынов И.С. (РФ), Цеп-ляев А.Н. (РФ), Абезин В.Г. (РФ);*заявитель Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия/ РФ; пат. поверенный Симонов Б.П. № 2004133281/12; заявл. 15.11.2004; опубл. 10.052006, Бюл.№ 13.

6. Шапров, М.Н. Обоснование параметров сеялки для разноглубинного посева семян пропашных культур / М.Н. Шапров, И.С. Мартынов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. Раздел Технические науки / ВГСХА. - Волгоград, 2006.-№4.-С. 82-92.

7. Шапров, М.Н. Разноглубинный посев - устойчивые всходы и гарантированный урожай / МЛ. Шапров, И.С. Мартынов, A.B. Беляков // Вестник АПК Волгоградской области. - 2006. - №4, - С. 82 - 92.

8. Шапров, М.Н. Сеялка для разноглубинного посева / М.Н. Шапров, И.С. Мартынов, A.B. Беляков // Сельский механизатор. - 2006. - № 3. - С. 6.

9. Цепляев, А.Н. Сошник с фиксацией семян / А.Н. Цепляев, A.B. Беляков, И.С. Мартынов // Сельский механизатор. - 2005. - № 6. - С. 13.

10. Цепляев, А.Н. Обзор теоретических и экспериментальных исследований, проведенных по изучению работы сошников / А.Н. Цепляев, A.B. Беляков, И.С. Мартынов // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной Войне / Волгоград, 2005.-С. 101-103.

2 5 5 67

¿007511709

Подписано в печать 5.09.2007г. Формат 60х 80Чи Бумага кн.-журн. Гарнитура Тайме. Усл. п. л. 1,0.Тираж 100 экз. Заказ № 39?-

Иэдательско-полиграфический комплекс ВГСХА «Нива» 400002, Волгоград, пр-т Университетский, 26

2007511709

Введение.

Глава I. Анализ существующих технологий и технических средств для посева семян.

1.1. Значение бахчевых в народном хозяйстве. Технологии их посева.

1.2. Обзор существующих сошников для посева на разную глубину.

1.3. Цель и задачи исследований.

Глава 2. Теоретическое обоснование технологии разноглубинной заделки семян и предлагаемой конструкции модернизированной сеялки.

2.1. Обоснование технологической схемы сеялки для разноглубинного посева.

2.2. Определение основных параметров посевной секции.

2.2.1. Определение параметров высевающего диска.

2.2.2. Определение параметров семянапрвителя.

2.2.3. Определение параметров дополнительного диска с копирующей дорожкой.

2.2.4. Взаимодействие сошника с почвой.

2.3. Осыпание почвы в борозду.

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований.

3.1. Программа и условия проведения опытов.

3.2. Общая методика экспериментальных исследований.

3.3. Методика определения некоторых физико-механических свойств семян бахчевых культур и почвы.

3.4. Методика исследования работы модернизированной посевной секции сеялки СУПН-8.

3.5. Методика определения профиля борозды.

3.6. Планирование факторного эксперимента.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований.

4.1. Размерные характеристики семян бахчевых культур.

4.2. Фрикционные свойства семян арбуза и почвы.

4.2.1. Определение коэффициентов трения покоя семян арбуза по различным материалам.

4.2.2. Определение коэффициентов трения движения семян арбуза по различным материалам.

4.3. Характеристики почвы.

4.3.1. Определение влажности почвы.

4.3.2. Определение коэффициентов трения покоя почвы по различным материалам.

4.3.3. Определение коэффициентов трения движения семян арбуза по различным материалам.

4.3.4. Определение твердости почвы при различной влажности.

4.4. Определение коэффициентов восстановления семян арбуза при ударе о различные материалы.

4.5. Определение глубины заделки семян.

4.6. Определение размеров гнезда и междугнездия.

4.7. Определение профиля борозды.

4.8. Оптимизация конструктивных параметров сеялки для разноглубинного посева семян.

Глава 5. Механизированная технология разноглубинного посева бахчевых культур и выявление ее экономической эффективности.

5.1. Определение затрат на изготовление сошниковой группы для разноглубинного посева семян.

5.2.Экономическая эффективность полученная в результате использования модернизированной посевной секции.

Современное сельскохозяйственное производство требует решения многих задач, среди которых определяющее значение имеют повышение урожайности сельскохозяйственных культур и увеличение товарного выхода высококачественной, экологически чистой продукции при снижении общих затрат и уменьшении потерь. Особую актуальность приобретает всемерное снижение или полное исключение доли ручного труда за счет комплексной механизации технологических процессов [2, 3, 57, 95, 100].

При выращивании таких культур как овощные, плодовые, бахчевые и им подобные полностью исключить ручной труд при современном уровне развития сельскохозяйственной техники невозможно. Это связано со специфическими свойствами не только самих растений, но и плодов. Так, технологии возделывания бахчевых включают операции, традиционно выполняемые во всех регионах полностью или частично вручную[14,19,22,24,25,33,99].

Площади посевов бахчевых культур в России составляют около 500 тыс. га, из них 80% посевов возделывается без орошения, т.е. в богарных условиях. Наиболее распространенной бахчевой культурой является арбуз, занимающий более 70% всей посевной площади бахчевых; второе место принадлежит дыне (около 20%), и третье тыкве (около 10%) [3,33,59]. В богарном бахчеводстве 85% занимают посевы арбузов, являющиеся основным источником получения бахчевой продукции.

Несмотря на рост площадей под бахчевыми культурами урожайность их по-прежнему невелика. Главные причины этого - отсутствие хороших предшественников, практически полный отказ от применения минеральных удобрений, а также несовершенство существующей технологии возделывания бахчевых. Также урожайность бахчевых культур во многом зависит от природно-климатических условий, которые в разные годы в Нижнем Поволжье могут очень сильно колебаться. Поэтому необходимо искать пути для получения высоких урожаев при неблагоприятных условиях развития растений. Одним из таких путей можно рассматривать направление исследований, связанное с применением разноглубинного посева, так как всхожесть семян определяется влажностью и температурой почвы. Поэтому разноглубинная заделка семян бахчевых культур на глубину 4.10 см позволяет создать хотя бы для одного семени благоприятные условия для прорастания [67,69,103,104].

Актуальность проблемы. Повышение урожайности бахчевых культур является основной целью при решении большинства задач, связанных с усовершенствованием технологических процессов и рабочих органов сельскохозяйственных машин. Одним из важнейших этапов возделывания бахчевых культур является посев семян. Посев должен обеспечить наиболее благоприятные условия для прорастания семян и дальнейшего развития растений, что способствует увеличению полевой всхожести и урожайности бахчевых культур, особенно в зонах с резко-континентальным климатом. Эти условия создаются при правильном определении сроков посева, нормы высева, площади питания растений и технологии заделки семян в почву. Заделка семян в почву является заключительной стадией посева, при которой происходит непосредственное воздействие на почву - среду нахождения семян с целью создать условия для наиболее благоприятного прорастания семян.

Однако в реальных условиях трудно определить оптимальную глубину заделки семян (чем меньше глубина, тем выше температура, но меньше влажность и, наоборот, чем больше глубина, тем больше влажность, но ниже температура) и обеспечить максимальную полевую всхожесть. Кроме того, поздневесенние заморозки и действие ветров будут оказывать губительное влияние на растения.

В связи с этим актуальной является проблема совершенствования технологии заделки семян и конструкции пропашной сеялки, направленная на улучшение условий прорастания семян. Решение данной проблемы будет способствовать повышению урожайности бахчевых культур и улучшению экономических показателей сельскохозяйственного производства.

Цель работы. Повышение качества посева бахчевых культур (арбуза) за счет разноглубинной заделки семян путем совершенствования конструктивно -технологических параметров пропашной сеялки.

Объект исследований. Технологический процесс разноглубинной заделки семян в почву и конструктивно - технологические параметры пропашной сеялки.

Предмет исследований. Закономерности движения семян в сошник и их распределение в борозде. Процесс формирования борозды.

Методика исследований. Теоретические исследования выполняли на основе использования законов и методов классической механики и математики. Экспериментальные исследования проводили в соответствии с действующими стандартами в лабораторных и полевых условиях на основе общепринятых и частных методик с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Обработку результатов экспериментов выполняли с использованием стандартных компьютерных программ.

Научная новизна. Получена аналитическая зависимость, описывающая взаимодействие семян и перемещаемого семянаправителя вставки. Получены уравнения регрессии для расчета основных параметров высевающего диска и семянаправителя, влияющих на равномерность распределения семян в проемы сошника. Определено условие, обеспечивающее скользящее перемещение почвы по поверхности модернизированного сошника. Разработана математическая модель процесса разноглубинного высева семян.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- конструктивно - технологическая схема сеялки для разноглубинного посева семян;

- результаты теоретических исследований по обоснованию оптимальных параметров высевающего аппарата и сошника;

- результаты исследований физико - механических свойств семян арбуза;

- результаты полевых исследований модернизированной сеялки при посеве семян арбуза и ее экономическая оценка по сравнению с серийной машиной.

Практическая значимость работы. Усовершенствована конструкция пропашной сеялки, обеспечивающая разноглубинную заделку семян бахчевых культур. Новизна конструкции подтверждена патентом РФ на изобретение № 2275783. Определены основные конструктивно - технологические параметры высевающего аппарата и сошника. Полученные аналитические зависимости могут быть использованы при модернизации сеялки для высева других видов пропашных культур.

Внедрение. Разработанная сеялка для разноглубинного посева бахчевых культур внедрена в посевном комплексе машин в КФХ Ширяева A.M. (2006г.) и в Быковской бахчевой селекционной опытной станции (2007г.).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава (2005, 2006гг.) и молодых ученых (2004, 2005гг.) ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия», на научной конференции молодых ученых СтГАУ (2007г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ общим объемом 2,75 печатных листов, из них лично автору принадлежат 1,53 печатных листов, в том числе 2 работы в центральной печати. Получен патент на изобретение № 2275783.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста, включает введение, 5 глав, выводы, библиографический список и приложения. Список литературы состоит из 110 наименований; работа содержит 88 рисунка, 7 таблиц и 12 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе анализа технологий заделки семян в почву и сошников установлено, что для увеличения полевой всхожести семян в условиях резкоконтинентального климата, необходимо осуществлять посев пунктирно -гнездовым способом, причем заделка семян в гнезде должна производиться в три уровня на уплотненное дно борозды с последующим укрытием их сверху рыхлой почвой.

2. Проведенными теоретическими исследованиями установлено, что:

- равномерное распределение семян в гнезде и величина междугнездия зависят от угла расположения ячеек на высевающем диске и его угловой скорости.

- направление движения семян во вставке зависит от траектории их падения и параметров семянаправителя, а именно высоты hc и угла наклона его стенки ус.

3. Установлено, что основными факторами, влияющими на равномерное распределение семян в проемы сошника, являются углы между первой и второй ячейками, между второй и третьей ячейками на высевающем диске и высота семянаправителя. На основании результатов многофакторного планирования эксперимента выявлено, что наилучшая равномерность распределения семян в проемы сошника, получается при углах между первой и второй ячейками Д = 48,4°, между второй и третьей ячейками р2 = 43,2° на высевающем диске и высоте семянаправителя hc = 42,6мм.

4. Проведенные полевые исследования показали, что при посеве модернизированной сеялкой полевая всхожесть семян повысилась на 2,9.4,8% по сравнению с сеялкой СУПН-8. Урожайность на посевах арбузов сорта Холодок модернизированной секцией составила 18,4т/га, а СУПН-8 - 14,2 т/га, на посевах сорта Землянин соответственно - 16,3т/га и 12,4 т/га.

5. Полученные экспериментальные результаты подтверждают теоретические исследования. Технико-экономические расчеты показали, что прирост чистого дохода на 1 га составил 4505 руб на посевах сорта Землянин и 6280 руб на посевах сорта Холодок.

1. Абезин, В.Г. Посев бахчевых культур. / В.Г. Абезин, В.П. Бороменский // Техн. листовка / Волгоградский СХИ. Волгоград, - 1976. - 1 пл.

2. Абезин, В.Г. Механизация возделывания бахчевых. / В.Г. Абезин, В.П. Бороменский и др. // Степные просторы. 1977. -№ 5. - С. 44-45.

3. Абезин, В.Г. Ресурсосберегающая почвозащитная технология механизированного возделывания и уборки бахчевых культур. / В.Г. Абезин // -Элиста: Калм. гос. ун-т, 1993. 120 с.

4. Абезин, В.Г. Сеялка для линейно-гнездового способа посева. / В.Г. Абезин, В.П. Бороменский и др. // ИЛ КалЦНТИ № 3. 1997. - 4с.

5. Абезин, В.Г. Способ посева семян бахчевых культур / В.Г. Абезин, В.В. Карпунин, М.Н. Шапров, Е.М. Шапрова, В.П. Бороменский // Инф. листок Волгоградского ЦНТИ. 2003. - № 51-092-03. - Зс.

6. А. с. СССР № 843814, М.Кл.3 А 01с 7/20. Комбинированный сошник / Я.М. Абед-Кухи // опубл. 07.07.81, Бюл. № 25.

7. А. с. СССР № 491340, М. Кл. А 01с 7/20. Комбинированный сошник / В.Д. Богачев, К.Д. Богачев, В.Д. Богачева// опубл. 15.11.75, Бюл. № 42.

8. А. с. СССР № 498926, М.Кл.2 А 01С 7/20. Комбинированный сошник / М.П. Одегналов, С.А. Манякин, А.Г. Матвеев, И.И. Зайцев, Н.Г. Федосеев, П.И. Рыбчинский, Т.Я. Мусийченко, М.А. Кушнир // опубл. 14.04.76, Бюл. № 2.

9. А. с. СССР № 397149, М. Кл. А 01с 7/20. Анкерный сошник для внесения туков/ В.А. Сергиенко, А. Хаджиев, А. Абдурахманов, И.Н. Гарянин // опубл. 17.09.73, Бюл. № 37.

10. А. с. СССР № 542490, М.Кл.2 А 01С 7/20. Комбинированный сошник / И.К. Смирнов, Б.Ф. Кузнецов, Е.А. Беляев, А.Н. Козаченко, Ю.П. Курзов, Д.А. Дурягин // опубл. 15.01.77, Бюл. № 2.

11. А. с. СССР № 393980, М. Кл. А 01с 7/20. Туковый сошник для двухполосного внесения удобрений в почву/ Ф.М. Соловей, Л.В. Куликов, B.C. Басин // опубл. 22.08.73, Бюл. № 34.

12. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский // М.: Наука 1976. -279 с.

13. Александров, А.В. Сопротивление материалов. / А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин // М.: «Высшая школа», 2001. - 560 с.

14. Ардов, B.C. Рекомендации по выращиванию бахчевых культур в колхозах и совхозах Волгоградской области. / B.C. Ардов, Ю.А. Антюфеев, В.П. Бороменский и др. // Волгоград, 1974. - 21 с.

15. Аркуша, А.И. Техническая механика. / А.И. Аркуша, М.И. Фролов // -М.: «Высшая школа», 1983. 447 с.

16. Архангельский, М.М. Курс физики. Механика. / М.М. Архангельский // М.: «Просвещение», 1975.-424 с.

17. Бать, М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах. В 2 т. Т. 2. / М.И. Бать, Г.Ю. Джакелидзе, А.С. Кельзон // М.: «Наука», 1984 - 502 с.

18. Белик, В.Ф. Бахчевые культуры / В.Ф. Белик // М.: Колос, 1975.270 с.

19. Белоконь, В.Н., Чабан JI.H., Абезин В.Г. Пути механизации возделывания и уборки бахчевых культур. / В.Н. Белоконь, JI.H. Чабан, В.Г. Абезин // Картофель и овощи, 1985. № 11 , С. 33-34

20. Беляев, Н.М. Сопротивление материалов./ Н.М. Беляев // М.: «Наука», 1976. - 607 с.

21. Бороменский, В.П. Исследование влияния угла отклонения щек сошника на смещение почвы в борозду. / В.П. Бороменский // Сб. науч. тр. / Волгоградский СХИ. Волгоград, 1973. - С. 3.

22. Бороменский, В.П. Опыт применения сеялки СПЧ-6 на посеве бахчевых. / В.П. Бороменский // Техн. листовка / Волгоградский СХИ -Быковская БСОС. Волгоград: РИО упрполиграфиздата, 1975. - 3 п.л.

23. Бороменский, В.П. Прогрессивная технология посева бахчевых культур. / В.П. Бороменский, Д.М. Канин // Повышение ресурса, надежности иэффективности с.-х. техники: Межвуз. сб. науч. тр. / Калмыцкий ГУ. Элиста, 1996.-С. 43-47.

24. Бороменский, В.П. Сеялка СПЧ-6 на посеве бахчевых. / Передовой опыт с.-х. производства / В.П. Бороменский, JI.H. Чабан, И.С. Вернидубов // ГОСИНТИ. 1973.-№9.-С. 12.

25. Бороменский, В.П. Сеялка СПЧ-6 на посеве бахчевых. / В.П. Бороменский, Л.Н. Чабан, И.С. Вернидубов // ИЛНВЦНТИ № 179 1973. - 3 с.

26. Бороменский, В.П. Физико механические свойства семян бахчевых культур. / В.П. Бороменский, Е.Ю. Раков // Бахчеводство Нижнего Поволжья / НИИ овощного хозяйства. / - М.: - 1979. - № 7. - С. 109-111.

27. Босой, Е.С. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин. / Е.С. Босой, О.В.Верняев, И.И. Смирнов, Е.Г. Султан-Шах // М.: «Машиностроение», 1978. - 568 с.

28. Бродский, А.Д. Краткий справочник по математической обработке результатов измерений. / А.Д. Бродский, B.C. Канн // М.: Стандартиздат, 1976. - 167с.

29. Бузенков, Г.М. Машины для посева сельскохозяйственных культур / Г.М. Бузенков, С.А. Ma. М.: Машиностроение, 1976. - 272 с.

30. Буромский, В.И. Снятие и обработка плотномерных диаграмм. /В.И. Буромский // сб.тр. по земледельческой механике, т.4, Сельхозиздат, 1961.-297с.

31. Бутман, Т.К. Сельское хозяйство за рубежом. / Т.К. Бутман, Р.Г. Шахмаева // М.: 1973, №3, С. 10-14.

32. Быковский, Ю.А. Богарное бахчеводство юго-восточной зоны / Ю.А.Быковский // Вестник РАСХН. № 4,2003. С. 39-41.

33. Быковский, Ю.А. Рекомендации по выращиванию бахчевых культур в Волгоградской области / Ю.А.Быковский, К.П. Синча, О.П. Варивода и др. -Волгоград, 2002. 52с.

34. Василенко, П.М. Теория движения частиц по шероховатымповерхностям сельскохозяйственных частиц. / П.М. Василенко // Киев, 1960. -283 с.

35. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. / Г.В. Веденяпин // М.: Колос, 1973.-196с.

36. Власов, М.С. Методика экономической оценки с.х. техники. / М.С. Власов // М.: Колос, 1979. - 223 с.

37. Вольф, В.Г. Статистическая обработка данных / В.Г. Вольф // М.: Колос, 1996.-254 с.

38. Воронков, И.И. Курс теоретической механики. / И.И. Воронков // -М.: Наука, 1966. 596 с.

39. Воронюк, Б.А. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений (методы исследования, приборы, характеристики). / Б.А. Воронюк // -М.: Колос, 1970.-423 с.

40. Гернет, М.М. Курс теоретической механики. / М.М. Гернет // М.: «Высшая школа», 1973.-464 с.

41. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. / В.Е. Гмурман // М.: «Высшая школа», 1977. - 479 с.

42. Горячкин, В.П. Собрание сочинений.В 3 т. Т. 1. / В.П. Горячкин // -М.: «Колос», 1965. 720 с.

43. ГОСТ 11.006-74. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. М.: Изд-во стандартов, 1981. - 32 с.

44. Давлетшин, М.М. Совершенствование технологии, рабочих органов машин для возделывания и уборки сахарной свеклы : автореф. дис. канд. с.-х. наук 28.10.05 / Давлетшин Мударис Мубарякшанович. Челябинск, 2005. -39с.

45. Долгов, И.А. Математические методы в земледельческой механике. / И.А. Долгов, Г.К. Васильев // М.: «Машиностроение», 1967. - 204 с.

46. Доспехов, Б.А. Методика проведения полевого опыта (с основамистатистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. -М.: Агропромиздат, 1985. 351с.

47. Жуковский, Н.Е. Кинематика, статика, динамика точки. / Н.Е. Жуковский // М. - Л., 1939. - 403 с.

48. Иленева, С.В. Совершенствование конструкции и обоснование параметров обмолачивающего устройства для мелкосеменных культур.: Дисс. канд. техн. наук . Волгоград, 2000. - 150 с.

49. Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственные машины. / А.Н. Карпенко, В.М. Халанский // М.: Агропромиздат, 1989. - 529 с.

50. Кинасошвили, Р.С. Сопротивление материалов. / Р.С. Кинасошвили // «Наука» главная редакция физико-математической литературы, 1975.-384 с.

51. Ковган, А.П. Физико механические свойства почвы и растений. Сб. тр. ВИСХОМ. / А.П. Ковган // - М.: «Москва», 1963. - 148 с.

52. Косачёв, Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники. / Г.Г. Косачёв // М.: Колос, 1978.-240 с.

53. Кошевой, А.К. Основы теоретической механики в задачах и примерах. / А.К. Кошевой // JL: Лениздат, 1968. - 124 с.

54. Кукта, Г.М. Испытания сельскохозяйственных машин / Г.М. Кукта. -М.: Машиностроение, 1964. 284с.

55. Кулашникова, Л.В. Сеялки для новых технологий посева / Л.В. Кулашникова // Сельскохозяйственные машины и орудия / ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш. М., 1987. - № 19. - С. 1-11.

56. Листопад, Г.Е. Исследование процессов при механизированном возделывании и уборке бахчевых культур / Г.Е.Листопад, В.Г. Абезин, В.П. Бороменский и др. // Отчет по НИР. Волгоград: Волгоградский СХИ, 1979. -132 с.

57. Листопад, Г.Е. Комплекс машин для возделывания и уборки бахчевых культур. / Г.Е. Листопад, В.П. Бороменский, А.Н. Цепляев и др. / Волгоградский СХИ. Волгоград: - 1986. - 13 с.

58. Листопад, Г.Е. Перспективная технология возделывания и уборки бахчевых культур / Г.Е.Листопад, В.В. Морякин, В.П. Бороменский и др. // -Волгоград: Волгоградский СХИ Быковская БСОС, 1975. - 26 с.

59. Листопад, Г.Е. Рекомендации по возделыванию, уборке и переработке бахчевых культур для многоцелевого использования / Г.Е.Листопад, В.Г. Абезин, Е.Ю. Раков и др. // Волгоград: «Агроинформ», 1998. - 57 с.

60. Листопад, Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. / Г.Е. Листопад, Г.К. Демидов, Б.Д. Зонов // М.: Агропромиздат, 1986. - 688 с.

61. Листопад, Г.Е. Состояние и перспективы развития механизации возделывания, уборки и переработки бахчевых культур / Г.Е.Листопад, А.Н. Цепляев // Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России. -М.: 1995.-С. 155-160.

62. Листопад, Г.Е. Применение машин на бахчах. / Г.Е. Листопад, В.И. Малюков // Нижнее-Волжское книжное издательство., Волгоград, 1972. 104 с.

63. Макаровский А.Ф. Бахчевые культуры на Юге и Юго-Востоке СССР. / А.Ф. Макаровский // М.: Сельхозиздат, 1978. - 81 с.

64. Малюков, В.И. Механизация бахчеводства / В.И. Малюков. -Волгоград: Нижнее-Волжское книжное издательство, 1982. 184 с.

65. Маркова, Е.В. Комбинаторные планы в задачах многофакторного эксперимента. / Е.В. Маркова, А.А. Лисенков // М.: «Наука», 1979. - 348 с.

66. Мартынов, И.С. Методика исследования работы сошника для разноглубинного посева бахчевых культур / И.С. Мартынов // Материалы X региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ФГОУ ВПО «ВГСХА». Волгоград, 2006. - С. 27-28.

67. Мартынов, И.С. Пути повышения всхожестисемян бахчевых культур за счет разноглубинного посева / И.С. Мартынов // Вестник ВГСХА: наука и высшее профессиональное образование / ВГСХА. Волгоград, 2006. - №1. - С. 118-120.

68. Мартынов, И.С. Секция сеялки для разноглубинного посева семян,преимущественно бахчевых культур / И.С. Мартынов, М.Н. Шапров, А.Н. Цепляев, В.Г. Абезин // Инф. листок Волгоградского ЦНТИ. 2005. - №51-071-05.-4с.

69. Мартынов, И.С. Сеялка для разноглубинного посева бахчевых культур / И.С. Мартынов // Материалы IX региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области / ВГСХА. Волгоград, 2006. - С. 56-57.

70. Мачнев, А.В. Движение семени при ударе о поверхность распределителя семян/ А.В. Мачнев // Техника в сельском хозяйстве.- 2005. № 4.-С. 26-28.

71. Мельников, С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин // JL: Колос. Ленинградское отделение, 1980. - 168 с.

72. Методика изучения физико-механических свойств с.-х. растений. -М.: ВИСХОМ, 1970.,-277 с.

73. Методика определения экономической эффективности применения в сельском хозяйстве НИР и ОКР, новой техники, изобретений и рацпредложений. М.: Колос, 1978.-32 с.

74. Минаков, И.А. Экономика сельского хозяйства. / И.А. Минаков, Л.А. Собетова, Н.И. Куликов и др.// М.: Колос, 2000.

75. Никитин, Е.М. Теоретическая механика для техникумов. / Е.М. Никитин // М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 336 с.

76. Олофинская, В.П. Техническая механика. / В.П. Олофинская // М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. 349 с.

77. ОСТ 70.10.8-84. Испытания сельскохозяйственной техники. Программа и методы испытаний. М.: Госкомсельхозтехника, 1985. - 23 с.

78. Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий/ РФ; пат. поверенный Симонов Б.П. № 2003109107/12 ; заявл. 31.03.2003; опубл. 27.07.2004, Бюл. № 21.

79. Петунина, И.А. Определение коэффициентов восстановления зерновок кукурузы при ударе / И.А. Петунина // Техника в сельском хозяйстве №3.-2006.-С. 44-45

80. Попов, А.А. Сопротивление материалов. / А.А. Попов // М.: Машгиз, 1953.-226 с.

81. Птичкина, И.М. Пектин из тыквы. / И.М. Птичкина // Вестник РАСХН. № 1,1993.-70 с.

82. Пындак, В.И. Перспективные технологии и технические средства для возделывания бахчевых культур. / В.И. Пындак, В.П. Бороменский, Е.Е. Раков // Научные сообщения КДН / Волгоградский клуб докторов наук. Волгоград, 1998.-Бюл. №6.-С. 18-19.

83. Рональд, У. Ларсен. Инженерные расчеты в EXCEL / Рональд У. Ларсен // Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», Москва - Санкт-Петербург - Киев, 2002. - 544 с.

84. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство. / Л.З Румшиский // М.: «Наука», 1971. -1971.-192 с.

85. Руденко, Н.Е. Бессошниковый посев. / Н.Е. Руденко, В.В. Чаленко, В.Н. Орлов // Сельскохозяйственная техника. № 7, 2005. - С. 87-88.

86. Руденко, Н.Е. Обоснование технологической схемы посева / Н.Е. Руденко, А.В. Матвеев // Физко технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: сб. науч. тр. т. II. - Ставрополь: Ставропольсервисшкола, 2003. - С. 519-521.

87. Руденко, Н.Е. Сеялки для посева семян пропашных культур. / Н.Е. Руденко // Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2005. - 72 с.

88. Семенов, А.Н. Труды МолдНИИОЗиО. Т.8 / А.Н. Семенов, В.П. Чичкин//-Кишинев, 1968.-С. 158-176.

89. Синяговский, И.С. Сопротивление материалов. / И.С. Синяговский // -М.: Колос, 1968.-456 с.

90. Терегулов, И.Г. Сопротивление материалов и основы теории упругости и пластичности. / И.Г. Терегулов // М.: «Высшая школа», 1984. -472 с.

91. Фигурнов, В.Э. Статистический анализ данных на компьютере. / В.Э. Фигурнов, Ю.Н. Тюрин, А.А. Макаров // М.: ИНФРА-М, 1998. - 528 с.

92. Чичкин, В.П. Овощные сеялки и комбинированные агрегаты / В.П. Чичкин //- Кишинев: Штиинца, 1984. 392с.

93. Цепляев, А.Н. Исследование процесса подбора плодов бахчевых культур аппаратом шнекового типа.: Дисс. канд. техн. наук. Волгоград, 1981. -210с.

94. Цепляев, А.Н. Сошник с фиксацией семян / А.Н. Цепляев, А.В. Беляков, И.С. Мартынов // Сельский механизатор. 2005. - № 6. - С. 13.

95. Шапров, М.Н. Разноглубинный посев устойчивые всходы и гарантированный урожай / М.Н. Шапров, И.С. Мартынов, А.В. Беляков //

96. Вестник АПК Волгоградской области. 2006. - №12. - С. 27 - 28.

97. Шапров, М.Н. Сеялка для разноглубинного посева / М.Н. Шапров, И.С. Мартынов, А.В. Беляков // Сельский механизатор. 2006. - № 3. - С. 6.

98. Auernhammer, Н. Satechnik. fur Getreide und Reihenkulturen. / H. Auernhammer, A. Baur, M. Estler, D. Schmidt // 1998. - 72s.

99. Dieckmann U. Gedanken zum Zuckerrubenbau heute. / U. Dieckmann // -«Landtechnik», 1972,27, № 3, S. 37-43.

100. Johnson P. Am. Veget. Grower, 1975, v. 23, № 2, p. 14-15.

101. Olsson, N.O. Development of a new model grain drill. / N.O. Olsson // «Canadian Agricultural Engineering», 1971, 13, № 1, p. 2-3.

102. Thompson, D.C.G. Monogerm seed. / D.C.G. Thompson // «Power Fatming», - 1972,48, № 2, p. 66-67.

103. Welkin, Piers. Power on the land. / Piers. Welkin // «Power Fatming», -1972,49, №5, p. 5-7