автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса высева сои универсальной сошниковой секцией

- я?

^^ Российская Академия сельскохозяйственных наук

Дальневосточный научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ДальНИПТИМЭСХ)

На правах рукописи

I

ШКУРШ Александр Иванович

УДК 631.331 Щ'

СОВьРШаНЛВиВАНИй ПРОЦЕССА ВЫСЕВА СШЯ СОИ УНИВЕРСАЛЬНОЙ СОШНИКОВОЙ СЕКЦИЕЙ

Специальность 05.02.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат

диссертации на соискание ученой сгепени кандидата технических наук

Благовещенск - 1997

Работа выполнена в Дальневосточном научно-исследовательском проектно-технологическом институте механизации и электрификации сельского хозяйства

Научный руководитель - кандидат технических наук, старший

научный сотрудник А.В.Свмак

Официальные оппоненты,: доктор технических наук, профессор,

член-корреспондент ААО И.В.Бумбар

кандидат технических наук, старший научный сотрудник М.М. Присяжный

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-

исследовательский институт сои

Запета диссертации состоится " 1997 г.

на заседании диссертационного совета К 02и 6001

в Дальневосточном научно-исследовательском проектно-технологическом институте механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу: 675027, г.Благовещенск, Амурская обл., ДальНШТШЭСХ, ул. Василенко, 5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДалыШПТИМЭСХ

итзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, в двух экземплярах направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан " 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

и&ЦАЯ ХАРАКТйРЖТШЛ РАБОТЫ '

Актуальность темы. Дальний Восток был и остается основным производителем товарной сои в России. С ней связано решение острейшей аграрной проблемы - увеличение производства кормового белка. Дальнейший рост валовых сборов соевого зерна возможен лишь при условии значительного увеличения урожайности за счет внедрения прогрессивных технологий ».средств механизации для возделывания.

Основными причинами низких урожаев сои являются нарушение технологии возделывания, отсутствие системы машин и низкая культура земледелия.

На основания многолетних исследований различных способов посева установлено» что основным способом посева сои в Приамурье следует считать широкорядный однострочный с ширшой иеадурядий 45 см. Он создает хорошие условия роста и развитг.7 сешш,- позволяет интенсивно проводить борьбу с сорнякали иеханическиш средствами, что в свою очередь позволяет увеличить урожайность на 2>и-2,о ц/га по сравненюэ с другими способами.

Применяемые в настоящее время зернотуковыв сеялки 03-3,б или СЗП-3,6 по основным качественным показателям работы не. соответствуют требованиям научно-обоснозакной технологии возделывания сои, что не' позволяет реализовать потенциальные возможности районированных сортов, приводит к дополнительным затратам труда -I энергетических средств. Главным! недостаткам вьше указанных :еялок на посеве сои являются значительная неравномерность заспределения семян вдоль рядка я по глубине, повышенное травми--!ОваНив семян высевающими аппаратами, контакт высеянных-семян с добренияга. Конструкции сеялок нэ предусматривает.прикатывание асеваемьтс рядков. Все эти-причины снижаэт полэвуи всхояесть,

скорость прорасташя и уролаи; сои.

Из кокогвкса факторов, им^-средстгайно о.з.г-здэяяацк* велнч.; урожая, наиболее ьажйин является ршюмрпча горелка семян по глубине.

В связи с ьыие кзлокеннщл,. вопросу поваикгая качэства распределения сои но глубине заделы? в почву г.ра посаво к снижения затрат труда и средств на ыапслявике данного процесса при воздел ысажш сои являются актуальными в научном а »т^-. ком отношениях.

. Цель работы. Разработка научные полокгнп?., поагалдадо: ии-*енсифицировать технологический процесс аысс^и сеалк сои сосникс вой секцией, критерием которых является обязпе^енио выполнения исходных требований на данной опсрацяк. . '

О^зкт исследования. Процессы формирования условий качественного посева семи сои сошннкозой секцией.

Научная новизна. На основа»*«! изучения и выявления закономерностей процесса постоянного усилия, передаваемого «зханкзмад на посевную секциа получены теоретические зависимости к подтзерв дены »кспериментальнэ. Они позволяет описать физику процесса распределения семян по глубине заделки, определить технологические и конструктивные параметры сошниковой секции с копирующим механизмом, отвечающего по качественным показателям агротехническим требованиям.

Разработана принципиальная схема, определены основные конструктивно-технологические параметры й реаимы работы сошниковой секции, которые легли в основу комбинированной широкозахватной беесцепочной сеялки для посева сои широкорядным способом .с одновременным прокатыванием посевньк рядков. '

Практическая значимость работы заключается в том, что основ . ные результаты теоретических а експериментальиых исследований

олучили свою реализации в совершенствовании процесса посева сои создании посевной секции к комбинированной сеялке с одновременен прикатыванием посевных рядков, которая прошла хозяйственные спытания и рекомендована для государственных испытаний на курской МИС.

Реализация результатов исследований. Результаты исследова-ий приняты к внедрении АПК Амурской области и Пи "Амурагромаш".

Апробация работы, основные положения работы доложены, 5суждены и одобрены на расширенном заседании отдела по разработ-е почвообрабатывающих и посевных машин ДальНЖГГИМЭСХа совместно БСХИ (Благовещенск,1Э92г.), на региональны» научно-производст-энных конференциях ДальШПТШЭСХ (г.Благовещенск, 1991, 1Э92 гг.), а, всесоюзной научной конференции зональной государственной маши-эиспытательной станции (пос.Привольный Минской области, 1991г.).

Структура и объем.работы. Диссертация состоит из введения, эти глав, основных выводов и рекомендаций производству, списка ¡пользуемой литературы из lud наименований из которых 3 ис*очни-эв на иностранных языках и приложения. Работа изложена на границах машинописного текста-, содержи-? 2и рисунков, 7 таблиц

приложения. ' .

СиДсИ&ВД; РАриТЫ

Первая глава-посвещейа обоснованию исходных требований 1Вномерности заделки семян по глубине и анализу работы посевных шин и рабочих органов выполняющих данную операцию на возделы-шии сои в условиях Приамурья.

Основные сельскохозяйственные районы Приамурья обличаются шыпим разнообразием не только климата, но и почв. Основными »чвообрёзувщими порода!« являются тяжелые суглинки и глины, шболее распространены луго вр-черноземойидные, бурые лесные,

бурые лесные глеевые, луговые глеезатые и аллювиальные почвы.

■Теа\ где для сои достаточно тепла и влаги, её можно возделывать на любых типах почв при условии, что эти почвы не имеют резко выраженной кислотности.

На сравнительно бедных и засоренных почвах, как показали проведенные исследования В.Ф.Кузиным, Л.П.Шалуновой,Ю.Г.Тучковой И.Ф.Беликовым и др. преимущество отдано однострочному способу посева с шириной мездурядий 45 см. .

В повышении урожайности сои важное значение имеет равномерное распределение семян в рядке. Установлено, что зерновые сеялки, которыми производится посев еои только 30-40% семян размещаются в соответствии с существующими требованиями, остальные 60-70% попадают в. условия или излишне загущенных или изрехеш

В том и другом случае урожай не добирается из-за нерационального использования элементов питания почвы и солнечной энергии.

Равномерность заделки семян в почву по'глубине оказывает большое влияние на посевную всхожесть, скорость прорастания семян, развитие всходов и урожайность сои. Поэтому конструкции рабочего органа (сошниковой секции) необходимо уделять особое внимание.

На прорастание семян в почве значительное влияние оказывают её температура, влажность и содержание в ней кислорода. Большинство из этих факторов находится в непосредственной зависимости • от глубины заделки семян. Это подтверждается результатами работы, как отечественных И.Ф.Беликова, И.П.Холуненко, В.В.Бурлака, так и зарубегных авторов, по данным которых оптимальная глубина заделки семян изменяется от 40 до 70 мм в зависимости от «ипа и влажности почвы.

По исследованиям В,Б. 1&кина заделка семян сои на глубину

более 70 мм вызывает резкое снижение полевой всхожести. На тяжелых, временно переувлажненных почвах при глубине заделки семян превышающей 70 ш, всходы сои часто повреждаются грибковыми и бактериальными болезнями. Кроме того, чрезмерно глубоко заделанные семена дают сильно ослабленные всходы. Исследователями В.Ф.Кузиным, Б.Х.Федченко и многими другими установлено, что на тяжелых буро-подзолистых почвах Приамурья при оптимальной влажности почвы семена необходимо заделывать на глубину 40...50 мм, а на легких - 50...60 мм.

В соответствии с требованиями, предъявляемые к посеву, не менее семян должно находится на заданной глубине. Несоблюдение этого правила приводит к снижению урожая из-за неодновременности прорастания семян и изреженности всходов. Это пог.тверч-дается опытами, проведенными учеными А.Г.Новак и В.В.Бурлака, в. которых при отклонении глубины заделки на 20 мм от оптимальной, урожай уменьшался соответственно на 0,6-1,7 ц/га и 3,4-4,2 ц/га..

Из-за недостаточности изученности влияния различных доз

внесения минеральных удобрений при возделывании сои в виду

отсутствия перспективных технических средств до 198<3 года боль* г

шое внимание уделялось припосевному внесению удобрений в условиях

« ' I

Амурской области (В.Б. Енкин, К^К.Малыш).

В последний годы большой вклад в изучении процессов внесения минеральных удобрений локально-ленточным способом под сою и разработке технического средства для его осуществления одновременно с предпосзвной обработкой почвы внесли А.В.Оомак, Ю.В.Терентьев, И.П.Волох, Г.К.Шелевой и другие авторы.

I

Учеными агрохимиками И.ШВолох и Г.К.Шелевым доказано, что при локализации основного удобрения, припосевное внесение их в рядки нецелесообразно в условиях Приамурья.

В повышен»! урожайности сои важное значение прокаты-

вание засеваемых рядков, в целях регулирования её структурного водного и воздушного режимов, выравнивание глубины заделки семян и улучшения условий развитая растений.

Основным требованием, предъявляемому к прокатыванию засеваемых рядков является получение оптимального уплотнения почву при минимальном разрушении её структуры, что способствует появление более ранних и дружных всходов.

Исследования учёных Ю.В.Терентьева, И.В«Еукбара, Ж£.Кончэн-ко,.М.М.Присяжного убедительно доказали, что выбор •гехнологичес-' кого процесса любого рабочего органа, в том числа п посевного, а также обоснование его основных параметров в значительной степени определяются физико-мехшм,эскими свойствами материала с которым он взаимодействуем.

Таким' образом, для посева сои необходима сеялка с рабочими органами выполняющими следующие исходные требования: семена должны равномерно по глубине заделаны в почву, с отклонением от заданной глубины -Ю мм с одновременным прикатыванием засе- . ваемых рядков; на заданной глубине (40...ТО мм) должно заделано не менее З^ь семян сои; сошники не должны забиваться почвой и занимать при влажности её до конструкция сеялки с совнико-■ выми секциями, обеспечивающими копирующими механизмами, должна быть надежная в эксплуатации, обеспечивать требуемое качество заделки семян на повышенных скоростях, более 10 км/ч, а такке в строгом соответствии увязана с физико-механическими свойствами •семян.

Существующие технические средства и конструкции рабочих органов используемых на посеве сои не соответствуют современным предъявляемым показателям качества заделки семян по глубине.

По. материалам Советско-Канадского симпозиума проходившего в Москве в Г;Ш году по проблеме "Перспективные направления развития машин для возделывания и уборки зерновых культур в системе почвозащитной и энергосберегающей технологий" - попытки повысить равномерность высева семян универсальными высевающими аппаратами пока не привели к успеху. Все типы аппаратов, независимо от ^ормы высевающих элементов дают примерно одинаковые показатели равномерности распределения семян вдоль рядка.

В нашей стране в соответствии с системой машин на 19<3-1995 годы разработано семейство широкозахватных бессцепочных рядовых и прессовык сеялок. В основу йх конструкций положена схема с независимым секциями. Секции (модули) могу* использоваться в односеялочных агрегатах в качес-гзе сеялок. С помощью соединительных устройств - приспосоолений составляются двух, грох и четырехсекционнкз агрегаты шириной захвата 7,3; 11,7 и 15,6 м.

В отличие от зарубежных,, отечественные широкозахватные сеял-:и оснащены гвдроупразляемыш складывающимися маркерами, имеют греличенный до Зи мм клиренс. По сравнению с сеялками С3-3,б у гарокозахватных сеялок удельная визсттшость бункеров для омян величена до 0,2 м3/м.

Выставка "Сельхозтехника-^", закупка образцов у ряда арубежных фирм и проверка их-в сельскохозяйственных условиях ашей страны, сообщения специалистов, выезжающих в зарубежные граны, результаты опытно-конструкторских работ по созданию гечественных образцов значительно увеличили в последние годы 5ъем информации по пневматическим сеялкам и позволили более злно выявить особенности их конструкций и область применения-

По показателям неустойчивости высева, повреждению семян,

>

равномерности распределения их вдоль рядка и по глубине заделки в почву пневматические.высевающие системы и сошниковые секции равноценны механическим.

Анализ показателей работы различных типов сошник(?в, проверяемых на посеве сои учеными А.К.Слободаном, М.Г.Гершевичем, Б.Х.Федченко, Ю.В.Терентьевым,' А.В.Сшаком и другими авторами позволил установить, что двухдисковые сошники являются наиболее . •распространенными. Они отличаются от других типов высокими эксплуатационными показателями, менее подвержены забиванию растительными остатками и почвой.

Из всех рассматриваемых конструкций посевных машин и их рабочих органов выявлен общий недостаток, который заключается в том, что все они работают на скоростях до 1и км/ч не более, а свыше 10 км/ч практически становятся неработоспособными, особенно резко возрастает неравномерность заделки семян по глубине - от и до 10 см.

Данная работа посвещена научно^ обоснованию технологического процесса высева сои на повшенных скоростях более 10 км/ч, отвечающего современным предъявляемым исходным требованиям к посевным машинам для сои в почвенно-клиыатических условиях Приамурья.

В соответствии с поставленной целью сфорцулированы следующие задачи: '

1.Исследовать основные закономерности технологического процесса посева сои, направленный на повышение равномерности заделки семян по глубине.

2.Разработать и обосновать параметры и режимы работы комбинированной сошниковой секции с копирующим механизмом для посева сои на повышенных скоростях, с равномерной заделкой семян по глубине.

3.Разработать просэрить в хозя&стеонних условиях $ опрэ-дздитъ эксно«ячэскуа &фг*«кткпность широкозахватной беесцшочноЗ свялкк с экспериментальными cohjhkkobiic! сакцшшн на nocasa con при работа на скоростях болээ. 10 кд/ч.

Во второй глава излоаон таорзтнчоский анализ работы различных соенлковис групп. Ддн анализ сил, действующих на сошник с различнижп углами вхоздения в почву я выязлвны зависимости по определенно усилий, действующих на дисковый' сонник в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Разработана и предложена матзиатичзская модель работа копирупщзй сошниковой сакцин, обеспечивающей наибольшую равномерность распределения семян сои по глуб.'шз задолки, согласно ксходнш требованиям.

Равноязрносгь заделки семян по глубине является одни-: из определяющих факторов, влияющих на одновременность появления всходов, кущения, цветения и созрэвания сольскохозяйстванннх культур н как следствие - на повышений их урожайности.

В своо очаредь,'равномерность заделки завися? от характера бороэдообразования и осыпания почвы при работе сошника. А »ти характеристики опродеяга*ся типом сошника, его гэоыэтричзскта раэмэрахп!, конс?,руктиэныш особенностями самого сошника, ■.•истомой его подвзски, способностью'копировать рэльеф почвы и рабочей скоростью двизэния.

Не рис.1 показана схема сил, действующих на сошшк с oc?pv:.j (рис.1а) и тупни (рис.16) углоц зхоадвния в почву.

Значзкнэ угла вхождения сошника а почву должно находится в пределах:

РисЛ.Схема дзйстеш! на ашярше соокзизк а - с острым углом вхоццония в почву; б - с тзршм углом ВЗСОЦЦЗИИЯ Б почву.

Если учесть, что коэффициент трешш почвы (в частности чернозема) по металлу в среднем равен 0,6, то продели иэиенз-ния угла ОС будут: .

121° > оС > 59°*. . ' " Таким образом данный расчет показывает, что для стабильного движения сошника по глубине, необходимо использовать сошник,

у которого угол ©¿в

Si

то есть с пряшм передним углом.

Для дисковых сошников (по В.П.Горячкину, А.Н.Семенову и М.'Н.Летошневу) в работе долены соблюдаться следующие соотношения (рис.2): ширина бороздки после прохода сошника равна

S = 2R(1- COSoL) sin

где: У - угол раствора дисков, гряд.

Высота точки стыка дисков над подпочвенными ложем

равна:

• 3

. 2.S//7 (Ч>/2)

Рис,2. .К определенна угла распора дисков сояника

* вмео» «очки стака дисков:' а - вид сбоку; б- вид сворхуе поворотом половинок дисков на - St/2

Зияя вьсоту fj , можно определить усилия, действующие

на дисковый ссхшик в вертикальной я горизонтальной йлоскс« гях

(рю.з). ;

Оря определении усилий, действующих на дисковый сошник, воспользуемся моделью жесткого колеса, катящегося по мягкому грунту. •

Тогда, толкающее усилие будет: .

п- М* +МГ+М4

rCOSoL '

где /Иу - момент от сил трения качения;.

Mr - момент от сия трения в подлипниках; Mj _ момент от сил инерции. .

г, У

1

. дисковый сошник: а- в .горизонтальной плоскости; б- в вертикальной .плоскости»

Коэффициент сопроткгяонкя дбжвшю дисков определится

как:

~ Г 0?5сС • Из изложенного выше следует, что увеяк^эниа радцуса дкекаэ уменьшает величину сопротивления качению. Результирующая сил, действующих на дисковый сошник, стромится Еыглубить его, поато^ для сохранения равномерности глубины заделки необходимо, чтоба соблюдалось равенство:

Ос .

В свою очередь, величина заглубляющего усилия будет завк-сить от способа закрепления сошника на раме сеялки к конструкции сошниковой секции. На рисунке 4 приведены схеш сил, действующи на сошник с поводком (согласно А.Н.Карпагао и

Как'следует из рис.4а, для того, чтобы соакнк накодагсе в равновесии, необходимо выполнять следующие условия:

£со$с*. Рсоа$ ' •., /

.. ее . . '

Рис.4. Схемы сил,- действующих на скользящий

в почва сошник:

1 '

силы находятся в равновесии; б- увеличен вес; з- укорочен поводок; г- перенесена точка прицепа.

г.де л3 - реакция почвы; Р -сила тяги;

б -заглубляющее усилие (вес секция); -плечи сил <£ и £ .

На рис.46? а, г показано, как влияет на равновесие сошника увеличение прижимавшего усилия, изменения длины поводка и изменение точки подвеса поводка. Из рисунка видно, что равновесие соблюдается в том случае, если равнодействующая Т находится на одной прямой с силой тяги Р. При изменении одной извигеперечис-ленных величин образуется плечо силы Т« равное Ь я сошниковая секция начинает колебаться вокдгг точки подвеса.

На основании вшеиалеженного можно сделать следующие заключения: . ;—•. „ • .

• I.Наиболее стабкльцую глубину заделки обеспечивает анкерный сошник с прямым углом вхохдения в поччу. •

2. Поводковая система закредлениясошникаявляется неустойчивой. Устойчивость хода сошников аре таком способе закрепления улучшается с увеличением длины поводка, то есть частота колебаний сошника вохруг оси поводка 6) *0 при даше доводка € -со.

3.Для соблюдения равновесия сошника необходимо использование механизмов подвески, обеспечивающих копирование микрорельефа поля и поддерживающих постоянную величицузаглубляющвго усилия.

Для восстановления равновесия необходимо наличие восстанавливающего усилия , которое обычно обеспечивается пружиной, установленной по диагонали переллелограмма (рис.5)

■ Для определения восстанавливающих усилий и моментов необходимо смоделировать рабочий процесс двиаення сошниковой секции. 'Следует отметить, что дифференциальные уравнения, описывающие процесс сложного движения механизмов с несколькими степенями свободы, часто являются существенными не линейными и не разрешаются в элементарных функциях.

Для решения таких уравнений необходимо использовать численные методы с программированием для расчета на ЭВМ. Поэтому при построении математической модели копирующей сошниковой секции введем следующие допущения.

1r Â. JL к Ie ±

• 1

Aie.5. Схема сошниковой сегцкн с копирующим механизмом подвеска •

. I.Движение сошниковой секции будем считать установившимся, го есть горизонтальная составляющая переносной скорости движе-«я I/ - const.

¿.Изменение глубины обработки является величиной следующего юрэдка малости по сравнению с геометрическими размерами секции I расстоянием до центра вращения.

3.Сила сопротивления перемещению сошника приложена в . точке стыка дасков М. " -

4. На копирующее колесо действует усилия, соответствующие гадели качения »ластичного колеса по деформируицецу грунту.

б.В пределах совершаемых колебаний центр тявести совершает движении по дуге окружности радиуса К с центром в точке О .

Б» На сошниковую секцию кроме сил сопротивления действуют вес секции. О и восстанавливающая сила Р .

Как можно усмотреть легко, движение рассматриваемой системы является плоским, то есть происходит в плоскости, перпендикулярной поверхности поля и совпадающей с направлением движения, дифференциальные уравнения плоского движения запишутся

^Вде: тхАхн ^ У? t мк(П*).

Ы А*}

В данном случае мы имеем дело с несвободной системой материальных точек, поэтому наиболее удобно исследовать процесс движения с помощью уравнений Лагранжа второго рода.

Система уравнений ЛаГрашса второго рода дли рассматриваемой

задачи запишется в вида: ■ " .

' (?)

¿•¡щя-вт,: са\д?1 а¥

оде Т - кинетическая энергия системы;

си -обобщенная сила, отнесенная к соответствующей обобщенной координате..

Выражение для кинетической энергии имеет вид:

7» ^ У*) * 1/гШк +Ш . .. (8)

Для определения обобщенной силы Ок зададим системе возможные переменные (рис.б). . ' . ' Обобщенная -сила Ох будет равна:

ОгХв+Хк-Рсов'(ос + Ч>) , (9)

Обобщенная сила О*? будет равна:

Рис.6. К определена обойденной силы &V где - момент ¿-той силы относительно центра враденая» то есть центра тядести системы 0. Сделав необходимые преобразования и отбросив величины второго порядка малости, получим следующее выраяение системы уравнений Лаграняа второго рода:

'(М*2тк +2тг)Х*Х1> г

копировании рельефа, поля обобщенная координата меняет сезп значения» Дня сохранения глубины заделки А необходимо пополнение следующих условий (условие равновесия):

Хя+со5 и+?) ;

(И)

где Ня - плечо реакции ы относительно точки Кч ; //* »const ;

Нд - плечо веса секции О относительно точки Л' • ;

На « Canst;

пр - плечо силы" /Г относительно точки К , Иг ¿carrrt. Дня определения приращения восстанавливающей силы F рассматриваем схему рис.7.

Рис.7. Схема сил к определенно приращения восстанааливающейсклы А ' .

Изряс.7 следует, ?»о реакция XV будет: Rk^XK+YK

(13)

(14)

С учетом величии второго порядка малости» сделав промежуточные преобразования получим:

* (Kt/HOcQstfW)*.

Дня определения предельных значений изменения обобщенной координаты Ф в' пределах которых .соблюдаются условия равновеск возьмем производную о* функции (14) по обобщенной координате ф

■ л ®

С учетом того, что в пределах копирования:

falconsг * -Щтг- =и>

«У

выполнив соответствующие преобразования, получим: -a ^F*(dsin9"acis4>b&F(6cas4>+esmЧ>) а5)

г л Рас у л Fd-f- ¿с - с/ *

где: ,.й (16)

а*япч>-Шсс$(Мсо$у.(

% (17)

<?= ; . (18)

c=sm4>-§CQs(M j ' (i9)

cos V-^cas (S+fi) sinyi

* (ай

/= casf-%ceSCStA) ; ' ■ (2I)

aF- приращение f , соответствующее изменению .

Приравняв выражение (Id) к нулю и с учетом уравнений (15...21) получим:

(ШН/дса50+Л)со$(Н'+ч>) ' (22)

С помощью- уравнения (22) мояно рассчитать конструктивные параметры копирующей сошйиковой секции, обеспечивающей.равномерную заделку семян.сои по глубине.

В третьей главе приведены частные методики исследований по изучению технологического процесса работы посевной секции по определению распределения семян сои по глубине в зависимости от скорости.

Методика исследования« Теоретический анализ работы различных по конструкции сошниковых групп осуществлен при помощи анализа сил, действующих на сошники с различными углами вхояде-ния в почву. .

Определение условий, действующих на дисковый сошник в вертикальной и.горизонтальной плоскостях проводилось решением

системы дифференциальных ураь!1Г.;-;аВ.

Параметры копирующей согзгпковок секции отделены путем построена математической модели, ^гсаср^ме^тат^чые исследования прОБЗденн с помощью физического моделирог^шя, ыетодоь и средств лабораторного анализа, рекомендуем-/: ГиСТа-ги. Обработка .результатов исследований проводилась с использованием методов математической статистики.

Приведена методика полевых и хозяйственных испытаний. Ное; тавлены с::емы экспериментальной посесной секции и примсняеиак при проведении исследований приборы и оборудование.

Производственная проверка экспериментальной.сошниковой се*

ции проводилась на макетном образце широкозахватного бессцепоч-

ного посевного агрегата в соответствии с'ч/СТ 7и.2.2-73. Эксплуе

тационно-технологическая и экономическая оценки работы - согла;

ГОСТов 24^55-&3-240_59-г53 и 2372.-3-с33-2373и~а;3 и нормативно -1

справочными материала?.:;*.. .

В четвертой главе приведены- результаты экспериментальных исследований с целью определения конструктивных параметров и режимов работы комбинированной сошниковой секции на технологический. процесс её работы, а также экспериментальные данные под-тверядакцие правильность положений теоретических исследований. В результате исследований бьши получены зависимости глубины заделки семян сои от скорости движения и высоты микрорельефа поч; при различных, расстояниях точки приложения восстанавливающего усилия от точки контакта копирующего колеса С Кб =860 мм;

Кб аП80 мы).

Полученные результаты показали, что при скорости движения 4,0 км/ч глубина заделки семян серийной и экспериментальной се! цияьи отличается незначительно. Фактическая глубина заделки се!

в среднем меньше на 0,1...0,2 см установленной (рис.в...10). Как видно из рисунков, с увеличением скорости с 4,0 до 7,9 км/ч средняя глубина заделки семян серийной секцией уменьшается за счет вспльтания сошника. При повышении скорости до 11,3 км/ч наблодаеТея резкое уменьшение глубины заделки семян.

На стабильность хода .по глубине экспериментальной секции скорость двагения в диапазоне 4,0...11,8 км/ч выраженного влияния не оказывает.

Из графиков (рис.сЗ... 1и) также видно, что характер изменения глубины'заделки семян с.разной нормой высева остается постоянным.

2 ff 8 -73 7Гг»/1

Рис.8. Влияние скорости Двжения посевной секции на глубину заделки семян сои при норме высева 80 кг/га: I- серийная секция; 2- экспериментальная секция.

:

2 "" 4 /'" & 3 Ю "ifmfit

Рис.Э.Влияние скорости движения посевной секции на •

глубину задедки семян сои при норме высева 120 кг/га I-серийная секция; 2- экспериментальная секция.

А,см

5.4 &

VI' 1

г-.. 1 —-\ Ч , !

8

Л? ¿¿хм/ч

Рис.10.Влияние скорости движения посевной секции на глубину заделки семян сои при норме вьюева 16и кг/га, I- серийная секция; 2- экспериментальная секция.

Рис.II.Влияние скорости движения посевной'секции

на среднеквадратическое отклонение от глубины заделки семян при норме высева 12и кг/га. I- серийная секция, КА =и,Зо м; 2- экспериментальная, Кв = 1,13 м.

С увеличением скорости движения серийной секции (рис.II) с расстоянием точки приложения восстанавливающего усилия от точки контакта копирующего колеса происходит резкий рост

среднеквадратическаго отклонения от глубины заделки, а-следовательно и неравномерность глубины высева семян сои. У экспериментальной секции с ' Кв =1,18 м скачка среднеквадратического отклонения не наблюдается, изменения значений находятся ® преде-

пах ошибки опыта.

Исследования по влияние микрорельефа поля на глубину заделки семян показали, что серийная секция копирует рельеф поля и обеспечивает допускаемое бтклонениё от глубины заделки (+,г!см) при высоте гребней до 15 см на скорости 4 км/ч, на скорости 7,9 км/ч высота неровностей не должна превшать 12 см, а при скорости движения 11,8 км/ч - не более 5.си. Экспериментальная посевная секция прзволяет проводить посев сои с соблюдением, агротехнических требований на участках с высотой неровностей 28,26 и 24 см, соответственно на скорос*ях движения 4,0; 7,9 и 11,8 ки/ч (рис Л2,13,14). *

6.СН

г

/

Рис.12.Отклонение глубины заделки семян в зависимости от высоты неровностей поверхности поля при

4 км/ч. I- серийная секция; 2- экспериментальная секция.

б.е*

3

г

1

Рис.13.Отклонение глубины заделки семян в зависимости от высоты неровностей поверхности поля при •

г/" = 7,9 км/ч. I- серийная секция; 2- экспериментальная секция.

3 г /

А •

т .У

* у

Р ^

1 1

5 Л? & ¿О 25 ¿¿я

Рис.14. Отклонение глубины заделки семян в зависимости от высоты неровностей поверхности поля при

=11,3 км/ч, I- серийная секция; 2- вкспериментальная секция.

Анализируя графики, представнные на рисунках 12.,.14 ыогно сделать выводы и предложения: '

I.Экспериментальная посевная секция обеспечивает качественно технологический процесс посев0 сои на скоростях более 10 км/ч при норме высева семян до 15и кг/га, при этом глубина заделки семян сои в среднем на 0,1...о,2 см меньше установленной, что отвечает исходным требованиям, предъявляемым к посевным машинам для высева сои. '

2.Экспериментальная посевная секция с параллелограммным механизмом подвески обеспечивает копирование микрорельефа почвы высотой до 0,24 м без существенного изменения глубины заделки, при атом стабильность глубины заделки семян обеспечивается восст навливающей силой при изменении угла поворота секции в пределах - 14 < ¥ < 20°.

3.Расстояние точки приложения восстанавливающего усилия до точки контакта.копирующего колеса с почвой должно быть равно 1,18 м.

4.Предлагаемая сошниковая посевная секция позволит ускорить разработку скоростных сеялок (нового поколения) для посева сои и найдет широкое применение при их изготовлении.

В пятой главе приведены результаты внедрения экспериментальных сошниковых секций, установленных на макетном образце широкозахватного бессцепочного посевного агрегата для сои с одновременным прикатыванием посевных рядков.

Производственная проверка проводилась с целью определения экономической гффективности макетного образца посевого агрегата на посеве сои в сравнении с серийным трехсеяяочным агрегатом.

Основные её задачами явились определения агротехнических и эксплуатационно-технологических показателей работы на посеве сои.

Агрегат' посевной с экспериментальными рабочими органами внедрен в Тамбовском районе Амурской области на площади 130 га.

На основании хозяйственной проверки установлено:

1.Разработанная сошниковая секция с копирующим механизмом подвески и одновременным прикатыванием посевных рядков по основ-

I

ным- качественным показателям работы на посеве сои- соответствует исходным требованиям и может быть рекомендована для широкого внедрения при возделывании сои в Приамурье.

2.Производственная проверка подтвердила правильность выбора технологических и конструктивных параметров сошниковых секций широкозахватного макетного посевного агрегата и его режимов работы.

3.Применение экспериментальных сошниковых секций позволили повысить качество заделки семян сои по глубине с одновременным прикатыванием на повышенных скоростях работы (13 км/ч), что положительно отразилось на урожайности сои. Прибавка урожая в . среднем равна 1,08 ц/га по сравнению с серийным трехсеялочным агрегатом, работающим при скорости 10,7 км/ч.

Расчет экономической эффективности показал, что затраты труда снижены на. 43& за счет роста производительности и сокраще-

ния численности сеяльщиков по сравнение с серийным агрегатом, а приведенные затраты снижены на расход горючего - на 15%. ■'

Годовой экономический аффект от эксплуатации посевного . агрегата на посеве сои равен 11942,9 руб.(в ценах 1991 года).

Основные выводы и предложения'

1.На основании приведенного анализа по состоянию вопроса . существующих сеялок с различными сошниковыми секциями выявлено, ' что они не отвечают научно-обоснованной технологии посева сои, особенно по равномерности глубины заделки семян в почве, работают на скоростях до 10,0 км/ч и требуют совершенства.

2.Двухдисковые сошники а условиях Приацурья являются наибо-. лее работоспособными.'-Они отличаются от других типов высокими

эксплуатационными показателями, менее подвержены забиванию растительными остатками и почвой.

3. Анализ теоретических исследований работы сошниковых групп позволил установить, что поводковая система крепления сошника является неустойчивой. Равномерность хода сошника при таком способе закрепления улучшается с увеличением базы его крепления. -Для соблюдения стабильности технологического процесса высева, необходимо использование механизмов подвески, обеспечивающих копирование микрорельефа поля и поддерживающих постоянную величину заглубляющего усилия сошника;

4.На основании теоретических и экспериментальных исследований обоснованы конструктивные и технологические параметры сошниковой оекции, позволяющей копировать микронеровности поля

-сотой 0,25 м без существенного изменения глубины заделки семян сои, что отвечает исходным требованиям на посевные машины.

5.Использование экспериментальных комбинированных сошниковых

. секций.на макетных образцах широкозахватных ширенговых посевных!

•

• •

агрегатах позволило обеспечить снижение затрат труда на 43J и повышение производительности в среднем на Id,о% по сравнению с базовым агрегатом.

6.Разработанная технологическая схема широкозахватного посевного агрегата с универсальными сошниковыми секциям! позволяет качественно, выполнять посев сои на скоростях до 12...13 км/ч и может заменить трехсеялочныЯ серийный агрегат.

7.Конструкция экспериментального агрегата по своей кинематике движения значительно превосходит серийные, он более манёвренный, имеет минимальный радиус поворота 5,4 м. Агрегат оперативно переводится в положение дальнего транспорта и обратно в рабочее положение. '

8..Годов ой экономический эффект от внедрения одного агрегата с новыми посевными секциями на посеве сои без учета прибавки урожая составляет 11942,9 руб.(в ценах 1991 г.).

9. Результаты проведенных теоретических я экспериментальных исследований использованы при разработке исходных требований и конструкторской документация на изготовление макетного посевного агрегата с экспериментальными посевными секциями.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1.Шкурин А.И.

Совершенствование технологического процесса двухдискового сошника с копирующим механизмом подвески на посеве сои// Механизация и электрификация технологических процессов в сельскохозяйственном производстве: Сб.научных трудов.Выпуск I. -Благовещенск: ДальГАУ, 1995.- С.62-68.

2.Шкурин А. И.

Посевная секция// Информационный листок. ЦНТИ- Благовещенск, 1997.

3.Шкурин А. И.

Сеялка для посева сои// Информационный листок. ЦНТИ.-Бяаговещенск, 1997г.