автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование рабочих органов комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину

кандидата технических наук
Помаскин, Александр Сергеевич
город
Киров
год
2008
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование рабочих органов комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование рабочих органов комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину"

ПОМАСКИН АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ КОМБИНИРОВАННОЙ СЕЯЛКИ ДЛЯ ПОСЕВА СЕМЯН ТРАВ В ДЕРНИНУ

05 20 01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чебоксары - 2008

003449479

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Вятская государственная

сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель доктор технических наук, доцент Курбанов Рустам Файзулхакович

Официальные оппоненты доктор технических наук, доцент

Казаков Юрий Федорович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Турубанов Николай Валентинович

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Марийский государственный университет»

Защита состоится 31 октября 2008 года в 14— часов на заседании диссертационного совета Д 220 070 01 при ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу 428003, г Чебоксары, ул К Маркса, д 29, ауд 222

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Автореферат разослан <м- У» сентября 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

О В Михайлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Непременным условием ускоренного социально -экономического развития нашей страны должно стать дальнейшее укрепление и повышение эффективности агропромышленного комплекса Предстоит завершить перевод сельского хозяйства на индустриальную основу, повсеместно внедрить научные системы ведения хозяйства, улучшить использование и повысить плодородие земли, добиться значительного роста урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства, укрепить кормовую базу, обеспечить устойчивость сельскохозяйственного производства

Естественные сенокосы и пастбища представляют собой важнейший резерв в укреплении кормовой базы животноводства и требуют существенного повышения продуктивности, в том числе и за счет формирования и поддержания на них научно обоснованных фитоценозов

Успешная реализация мероприятий по уходу за дерниной этих угодий возможна при наличии необходимых средств механизации с соответствующими рабочими органами Такими рабочими органами являются фрезы Они имеют как неоспоримое превосходство над другими рабочими органами для технологии посева семян трав и внесения минеральных удобрений в дернину сенокосов и пастбищ, так и недостатки большую энергоемкость, неудовлетворительное выполнение некоторых агротехнических процессов В связи с этим разработка и совершенствование рабочих органов комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину сенокосов и пастбищ является актуальной

Работа выполнена в соответствии с планом научно - исследовательских работ ФГУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия», номер государственной регистрации 01 2 006 - 09891 - плана НИР Академии на 2006 -2010 гг

Цель исследований. Восстановление и повышение продуктивности естественных кормовых угодий путем повышения качества посева семян трав комбинированной сеялкой в дернину сенокосов и пастбищ

Объект исследования. Комбинированная сеялка для прямого полосного посева семян трав в дернину лугов и пастбищ с усовершенствованными рабочими органами

Методы исследований. При выполнении работы использовались серийно выпускаемые и вновь разработанные технические средства для механизации технологических процессов и разработанные экспериментальные установки, методы и средства анализа физико-механических свойств дернины сенокосов и пастбищ, рекомендуемые ГОСТами и предложенные вновь, методы планирования экспериментов с обработкой данных на ПЭВМ

Научная новизна. Предложена конструктивно - технологическая схема комбинированной сеялки с фрезерными сошниками для прямого полосного посева семян трав в дернину со щитком - делителем и с многоуровневой ловушкой, новизна которой подтверждена патентами РФ на изобретения № 2283564, № 2283565, № 2283566, № 2310310 Получены математические зависимости, позволяющие определять перемещение, скорость и ускорение частиц почвы при дви-

жении по поверхности ножа фрезы, место схода частиц почвы с поверхности ножа и области разделения почвы для постановки щитка - делителя, соударения и отражения частицы почвы от внутренней поверхности кожуха фрезерной секции

Практическая значимость. Разработана конструктивно - технологическая схема комбинированной сеялки с фрезерными сошниками со щитком-делителем и с многоуровневой ловушкой, определены оптимальные конструктивно - технологические параметры щитка-делителя

Реализация результатов исследований. Разработанная комбинированная сеялка для прямого полосного посева семян трав в дернину с усовершенствованными рабочими органами внедрена в ОНО «Кировская лугоболотная опытная станция»

Материалы исследований и описания разработанных установок используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА», «Чувашская ГСХА» и аграрно-технологическом институте ГОУ ВПО «Марийский государственный университет» Внедрение результатов исследований подтверждается соответствующими актами

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях Вятской государственной сельскохозяйственной академии 51-ая научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики» (Киров, 2004 г), 52-ая научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики», посвященная 75 - летию Вятской государственной сельскохозяйственной академии (Киров, 2005 г), 53-я научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики» (Киров, 2006 г), 1-я Всероссийская научно-практическая конференция «Наука-Технология-Ресурсосбережение» и 54-ая научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики», посвященная 55-летию инженерного факультета (Киров 2007 г ), на научно-практической конференции «Совершенствование технологий и средств механизации производства продукции растениеводства и животноводства» НИИСХ Северо-Востока имени Н В Рудницкого (Киров, 2006 г.), на ежегодных научно-практических конференциях ОНО «Кировская лугоболотная опытная станция» (п Юбилейный, Оричевского района Кировской области 2005 2007 гг), на 10 Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства», посвященная 120-летию академика В.П Мосолова (Йошкар-Ола, 2008 г), на 5-й городской конференции аспирантов и соискателей (Киров, 2005 г.).

Защищаемые положения:

- конструктивно - технологические схемы комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину с усовершенствованными фре-

зерными сошниками, оборудованными щитком-делителем и многоуровневой ловушкой,

- аналитические зависимости, описывающие движение частиц почвы при фрезеровании;

- результаты экспериментальных исследований работы комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину с усовершенствованными фрезерными сошниками, оборудованными щитком - делителем и многоуровневой ловушкой,

- экономическая эффективность использования усовершенствованных рабочих органов комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 14 публикациях, в том числе в одной статье в ведущем рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК Минобразования и науки РФ (Тракторы и сельскохозяйственные машины) и в 4 патентах РФ на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 124 наименований и приложений Работа содержит 196 страниц, включает 143 страницы основного текста, 48 рисунков, 12 таблиц и 7 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее научная новизна, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования», в результате проведенного анализа литературных и патентных источников установлено, что перспективной технологией улучшения сенокосов и пастбищ является технология, включающая механическое разрушение полос дернины и посев в них семян трав на глубину, при которой обеспечивается благоприятное прорастание семян и развитие всходов

Значительный вклад в исследование эффективности фрезерных машин внесли А Д Далин, Я М Жук, П В Павлов и другие исследователи Изучением и обоснованием конструктивных параметров почвообрабатывающих фрез и режимов их работы занимались ПТ Бабий, Г Бернадски, ПН Бурченко, В Зене, А И Коновал, А Д Кормщиков, И И Максимов, В И Медведев, И М Панов, Г Ф Попов, В А Сысуев, Е П Яцук и другие Изучением влияния глубины заделки семян на урожайность и всхожесть занимались С Д Гребенников, Яхтенфельд, Ю С Ларионов, В И Пономарев, И П Копытин, А К Шиповский и другие Однако, стабилизация глубины заделки семян трав при работе сеялок с фрезерными рабочими органами, недостаточно исследована

В соответствии с изложенным, поставлены следующие задачи исследова-

ина

- разработать конструктивно - технологические схемы комбинированной сеялки с усовершенствованными фрезерными сошниками, которые обеспечивают стабильную глубину заделки семян трав и позволяют определять распределение потока почвы по высоте кожуха позади ножей,

- получить аналитические зависимости, описывающие процесс обработки почвы усовершенствованным фрезерным сошником,

- провести экспериментальные исследования комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину с фрезерными сошниками, оборудованными щитком-делителем и многоуровневой ловушкой, определить основные установочные параметры щитка-делителя и оптимальные режимы работы,

- определить экономическую эффективность использования комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину с фрезерными сошниками, оборудованными щитком - делителем

Во второй главе «Теоретические исследования рабочего процесса фрезерного сошника» дано обоснование конструктивно - технологической схемы фрезерного сошника комбинированной сеялки для полосного посева семян трав в дернину и получены аналитические зависимости, описывающие движение частицы почвы по лезвию ножа фрезы

В процессе производственного использования сеялок семейства СДК в 35 регионах РФ был выявлен ряд недостатков в работе фрезерного сошника Установлено, что глубина заделки семян трав в дернину не всегда соответствует агротехническим требованиям. Для решения этой проблемы предложено техническое решение, новизна которого, подтверждена патентом РФ № 2283566 Схема устройства имеет щиток-делитель (рис 1), который установлен внутри кожуха фрезерной секции, позади рабочих элементов под семянаправителями

Сеялка дернинная с фрезерными сошниками, оборудованными щитками-делителями, работает следующим образом

Рис 1 Схема фрезерной секции оборудованной щитком-делителем Н - расстояние от оси фрезы до оси щитка-делителя, а - угол установки щитка-делителя, <3 -высота щитка-делителя; Н] - глубина заделки семян, 1 - рабочие элементы в виде дисков, 2 - семянаправители, 3 - ножи, 4 - щиток-делитель, 5 - кожух, 6 - прикатывающий каток

Фрезерная секция, установленная на раме сеялки дернинной, механически обрабатывает дернину, интенсивно измельчая ее В процессе измельчения частицы почвы движутся под кожухом 5 по траектории свободного полета Щиток-делитель 4, выполняет деление, обрабатываемой ножами 3 почвы, на два потока Отраженный от щитка-делителя поток почвы меняет траекторию полета и направляется на дно борозды, где эластичный материал щитка-делителя 4, выравнивает и уплотняет ее В это же время происходит подача семян через семянапра-вители 2 на щиток-делитель 4, по которому они скатываются на подготовленную почву, после чего второй поток почвы отражается от кожуха фрезерной секции 5 и, изменив траекторию, покрывает высеянные семена почвой, с глубиной заделки Н) соответствующей агротехническим требованиям Почва выравнивается кожухом 5 и уплотняется прикатывающими катками 6

При изменении агротехнических требований по глубине заделки для различных семян, и при различных физико-механических свойствах почвы выпоп-няются регулировки щитка-делителя

Для определения области оптимальных установочных параметров, а именно расстояния от оси фрезы до оси щитка-делителя Н1, угла установки а и высоты (3 щитка-делителя (рис 1) рассмотрим движение частицы почвы, когда она сходит с поверхности ножа фрезы, поставим задачу моделирования движения частиц почвы по поверхности ножа фрезы после их отделения от поверхности поля

На частицу М (рис 2), находящуюся на поверхности лезвия ножа, при ее

движении действуют активная сила тяжести- /п^, реакции связей N - нормальная реакция опорной поверхности, Ртр - сила трения (при движении частицы по

поверхности Ртр /), силы инерции Ф - переносная и Фс - кориолисова

Рис 2 Движение частицы почвы по поверхности ножа фрезы

Силы воздействия со стороны поверхности почвы не учитываем, так как для частиц, захваченных ножом, оно уже прекратилось

Уравнение относительного движения частицы почвы имеет вид

mW = mg + N + Fmp+<fre+0i

(i)

Спроецируем силы, действующие на частицу М на оси X и У, получим систему (2) уравнений движения частицы почвы по поверхности ножа фрезы

х: wx = wig • cos ос — Fmp + Фе • cos у, ) у: O--mg-s'ma-0c+N-0e-s'my.j

Силы инерции, переносная и кориолисова, а также сила трения

Fmp=f-N; Фс = 2 • со • ± т\ Фе = ОМ со2 - т.

Выразим угол ОС через другие углы, получим

а = Ш +180° - ¡5 - п + cot - [}.

Переносная сила инерции имеет проекции на оси X и Y

Ф -ОМ-о) т cosy;

ex

2

Ф =ОМ со т siny.

еу

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

Для решения системы уравнений (7) произведем преобразование угла у ОМ = 1(у'У +(х')2;

COS J' =

п\л t

у

smy= ~ - , ОМ

Подставляя преобразование (8) в систему (7) получаем

2 2^2

Ф -ОМ со -т со8У = ОМ-а> ■т-=со -т-х,

ех Г ОМ

2 2 У 2 I

Ф -ОМ 0) ■т-8ту=ОМ-0) шт■ — = а) •т-у еу / ОМ

Разделив обе части уравнений системы (2) на массу и подставив в них уравнения (3, 4, 6, 9) получим

N

X - gcos(я■ + íУ^:-/?)- / + б)2х';

т

N

т

= £51п(;г + оЯ - /?)+ 2 сох + а2 у'.

(10)

Преобразуя систему (10), получаем дифференциальное уравнение ускорения третьего порядка

ЛГ = gCOs{л +ОЯ-р)- fgSln{7Г+М-0)-

- 2/'сох - ¡со2у' + со2х'

(11)

Полученное уравнение аналитического решения не имеет, поэтому уравнение (11) интегрировали численно методом Рунге - Кутта, как одним из наиболее употребительных методов повышенной точности В качестве начальных условий приняты

г =0,Х =0,х' = а = 0,065м, ООО у' = 0,165м, со = 44,8рад/с,

/3 = 112°,/ = 0,3

(12)

Теоретическими исследованиями получены зависимости для определения оптимального места установки щитка-делителя Полученное дифференциальное уравнение ускорения частицы почвы (11), характеризует закон движения частиц почвы по лезвию ножа фрезы и позволяет определить место схода частиц почвы с лезвия ножа, рассчитать перемещение, скорость и ускорение (10) схода частиц с

лезвия ножа в зависимости от величины коэффициента трения почвы по металлу (рис 3)

Таким образом, последовательное рассмотрение движения частицы почвы по лезвию ножа при работе фрезерного сошника дернинной сеялки позволяет описать рабочий процесс и обоснованно подойти к выбору области основных установочных параметров щитка-делителя

0,02 0,04 0,06 0,08 Т, с 0,12

0,10 Т, с

0,02 0,06 0, ЮТ,с 0,14

Рис. 3 Графические зависимости движения частицы почвы по лезвию ножа фрезы а - перемещение, б - скорость, в - ускорение при следующих коэффициентах трения почвы по металлу 1 -£=0,10,2-£=0,15,3-£=0,20, 4 - £=0,25, 5 - £=0,30, 6 - £=0,35, 7 - £=0,40

в

В третьей главе «Программа, методика исследований и оборудование» изложены программа и методика исследований Основными задачами экспериментальных исследований являлись оценка конструктивно-технологической схемы комбинированной сеялки для полосного посева семян трав в дернину с усовершенствованными фрезерными сошниками, определение оптимальных конструктивных параметров и режимов работы для различных типов почв

Для изучения процесса разделения потока почвы щитком-делителем (патент РФ № 2283566), была разработана лабораторно-полевая установка, которая представлена на рисунке 6

а б

Рис. 4. Многоуровневая ловушка: а - схема; б - общий вид; 1 - рабочие элементы в виде дисков; 2 - ножи; 3 - механизм регулирования глубины обработки; 4 - кожух; 5 - приёмные ячейки; 6 - каркас

Для исследования влияния конструктивно - технологических параметров щитка-делителя на глубину заделки семян трав в дернину была разработана схема устройства, приведенная на рисунке 5.

Устройство, оснащённое щитком-делителем, работает следующим образом. Когда лабораторная установка находится в транспортном положении, на щиток-делитель 5 устанавливают сменную бобину с лентой из ПВХ 4. Пропускают ленту параллельно щитку-делителю 5, через направляющий ролик 7 и зажимают, фиксируют в неподвижном зажиме 9. Переводят лабораторную установку в рабочее положение, фиксируют неподвижный зажим 9 в дернине. Повышают частоту вращения двигателя до номинального режима и выполняют рабочий процесс, контролируя пройденное расстояние (длина ленты Ь = 2.0 м). После прохода заданного расстояния дернинную сеялку останавливают, выбирают центральную часть разделительной ленты 6 длинной один метр, чтобы избежать воздействия на результат неустановившихся режимов работы. На выбранном участке разделительной ленты 6 проводят измерение толщины слоя почвы глубиномером штан-гельциркуля, соответствующего глубине заделки семян. Далее освобождают не-

Для определения распределения потока почвы и гранулометрического её состава по высоте кожуха фрезерной секции позади рабочих ножей, была изготовлена и смонтирована на лабораторно-полевую установку многоуровневая ловушка (патент РФ № 2310310) (рис. 4).

При работе фрезерной секции на различных условиях, например, различные типы почвы, изменение степени задернения естественных угодий лугов и пастбищ, многоуровневая ловушка имеет возможность изменения количество ячеек.

подвижный зажим для фиксации ленты 9 из дернины, переводят лабораторную установку в транспортное положение и выполняют замену, использованной сменной бобины с лентой из ПВХ 4, новой.

1 2345678 9

в

Рис. 5. Изучение глубины заделки семян трав при различных конструктивно - установочных параметрах щитка - делителя: а - вид сбоку; б - вид сзади; в - схема: 1 - рабочие элементы в виде дисков; 2 - семянаправители; 3 - ножи; 4 - сменная бобина с плёнкой; 5 - щиток-делитель; 6 - разделительная плёнка; 7 - направляющий ролик; 8 - кожух фрезерной секции; 9 - неподвижный зажим для фиксации плёнки; Н1 - глубина заделки семян

Экспериментальные исследования и обработка результатов проводились в соответствий с действующими ГОСТами и общепринятыми методиками испытаний машин.

При производственных исследованиях экспериментального образца комбинированной дернинной сеялки изучали физико-механические свойства различных типов задернелых почв, результаты для двух из них представлены в таблице 1

Таблица 1 - Физико-механические свойства задернелых почв

Показатели Дерново-подзолистая Низинная болотная

почва почва

Относительная влажность, % 9,5 10,8 8,5 21,5

Твердость, МПа 3,47 3,92

Связность, кН/м2 9,91 6,29

Плотность, т/м3 2,1 2,4 1,5 1,7

Задернение пласта, г/дм3 4,0 12,5 9,0 20,0

Фракционный состав обработан-

ного пласта, %

растительные остатки, 5,63 14,73

частицы размером, мм 0 3; 40,83 79,45

3 10, 34,43 5,82

10 . 30 19,11 -

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» представлены и проанализированы полученные данные

Для проведения экспериментальных исследований по изучению процесса фрезерования полосы почвы в монолите дернины с одновременным посевом семян трав разработана лабораторно-полевая установка (рис 6) Установка выполнена на базе отдельной фрезерной секции дернинной сеялки, оснащенной двумя дисковыми фрезами с двухсторонним расположением Г - образных ножей, и бункера для семян с приводом от опорного колеса, смонтированных на отдельной раме

Лабораторно - полевая установка включает в себя раму 5, опорные колеса 9, конический редуктор 11, цепную передачу 10 со сменными звездочками 7, трансмиссионный вал 8, цепной редуктор секции привода дисковых фрез 2, дисковую фрезу 6 и кожух 3, бункер 12 и привод высевающего аппарата 13 Давление на почву фрезерной секции задается величиной сжатия прижимной пружины 1

Для изучения основных факторов, определяющих процесс заделки семян трав в полосах почвы при работе фрезерного сошника с различными рабочими органами, были проведены опыты по определению влияния линейной скорости комбинированной дернинной сеялки на массу и степень крошения почвы расположенной в приемных ячейках многоуровневой ловушки Порядковая нумерация уровней разделения потока почвы многоуровневой ловушкой начиналась со дна профрезерованной бороздки Анализ полученных результатов (рис 7, 8) позволил отметить следующее выводы

Для соблюдения агротехнических требований по глубине заделки семян трав на дерново-подзолистой почве рекомендуемое место разделения потока поч-

вы по высоте кожуха позади рабочих элементов характеризуется размером от дна борозды по вертикали, равным 98,8мм, при поступательной скорости машинно-тракторного агрегата не более 3,75км/ч, при работе фрезерного сошника комбинированной дернинной сеялки, как с Г, так и с Ь - образными ножами

а

Рис 6 Лябопяторно-потевяя установка а - общий вид, б - схема установки 1 -прижимная пружина, 2 - цепной привод секции, 3 - кожух фрезы, 4 - опорная лыжа со стабилизатором движения, 5 - рама, 6 - двухдисковый фрезерный рабочий орган, 7 - сменные звездочки, 8 - трансмиссионный вал, 9 - опорные колеса, 10 -цепная передача, 11 - редуктор, 12 - бункер, 13 - привод высевающего аппарата

10

& кг/м 6 4 2 0

1,2 1,7 2,45У, км/чЗ,75 ---1-1-1-

37 26 18 % 12

Рис 7 Распределение массы почвы в приемных ячейках в зависимости от линейной скорости агрегата при работе Ь - образных ножей на дерново-подзолистой почве 1- первый уровень, 2 - второй уровень, 3 - третий уровень, 4 - четвертый уровень

50--------^

60 120 180 Ъ, мм 240

Рис 8 Структура почвы по уровням ловушки при линейной скорости агрегата Ур = 1,7 км/ч и работе Ь - образных ножей на дерново-подзолистой почве 1- растительные остатки, 2 - 0 3 мм, 3 - 3 10 мм, 4- 10 30 мм

Для определения рациональных параметров и режимов работы комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину с усовершенствованными фрезерными сошниками (рис 9), оборудованными щитком-делителем был реализован трехуровневый план эксперимента Бокса - Бенкина второго порядка для 3

2^ 1

I 1 1 1 А

1 I

< ►

< 1

факторов В качестве факторов были приняты (рис 1) значения величины расстояния между осью фрезы и осью щитка-делителя Н', мм, угол установки щитка-делителя а, град и высота щитка-делителя с1, мм В качестве критериев оптимизации приняты масса почвы над высеянными семенами на одном метре обработанной полосы, соответствующая глубине заделки семян согласно агротехническим требованиям р, кг/м и коэффициент вариации глубины заделки семян V, %

В результате реализации плана эксперимента получены следующие модели критериев оптимизации

У, = 4,33 + 0,21 х, - 0,47 х2 + 0,69 х3 + 0,15 х,2 + 0,05 х, х2 + 0,16 х, х3 + 0,42 х22 +

0,005 х2х3 +0,29 х32 (13)

У2 = 7,50 + 0,36х, + 0,67 х2 -1,01 х3 - 0,83 х,2 - 0,05 х, х2 + 0,27

х, х3 - 0,72х22 - 0,49х2х3 - 0,99х32 (14)

Исходя из проведенного анализа (рис 10) влияния различных факторов на коэффициент вариации глубины заделки семян трав, можно сделать следующие выводы, что все рассмотренные факторы в той или иной степени влияют на величину критериев оптимизации Основное же влияние на величину критериев оптимизации оказывают факторы угол установки щитка-делителя и высота щитка-делителя

Рис 9 Схема комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину с усовершенствованными фрезерными сошниками 1 - рама, 2 - опорно-приводное колесо, 3 - транспортное колесо, 4 - бункер для удобрений, 5 - бункер для семян 6 -высевающие аппараты, 7 - семяпроводы, 8 - прикатывающее колесо, 9 - редуктор, 10 - привод фрезерной секции, 11 - кожух, 12 - семянаправители, 13 - щиток - делитель

8

12

13

11 10

2

х.=0

1,=0

-0,6

-0,2

0,2

0,6

ь

-1

-1 -0,6 -0,2 ь 0,2 0,6 1 -1 -о,б -0,2 х, 0,2 0,6 1

Рис. 10. Двумерные сечения поверхности отклика, характеризующие: а - зависимость коэффициент вариации глубины заделки семян трав у, % (У2) от факторов Хг (а)и х3 (с!) при фиксированных значениях фактора Х| = О (Н' = 255 мм); б - зависимость массы почвы на одном метре обработанной полосы р, кг/м (К/) от факторов XI (Н') и х2 (а) при фиксированных значениях фактора Хз= 0 (с! = 55 мм)

Уменьшение угла установки щитка-делителя а до 30 0 и одновременное увеличение высоты щитка-делителя <3 до 75 мм вызывает максимальное уменьшение величины коэффициента вариации на 3,84 % (с 8,45 до 4,60 %). Это происходит из-за того, что изменении угла и размера заслонки в большей степени влияет на место положения границы разделения почвы, чем расстояние от оси фрезы до оси щитка-делителя.

Анализ математических моделей методом двумерных сечений позволил установить (рис. 11), что наилучшие условия заделывания семян трав при работе фрезерного сошника со щитком-делителем достигаются при следующих установочных параметрах щитка-делителя: расстояние от оси фрезы до оси щитка-делителя Н' = 230 мм, угол установки щитка-делителя а = 30...32° и высота щитка-делителя с! = 67...75 мм. При этом необходимая масса почвы на одном метре обработанной полосы составляет р = 5,33...6,05 кг/м, а значение коэффициента вариации глубины заделки семян трав - у= 3,07...4,57 %.

После определения оптимальных параметров установки щитка-делителя нами был а поставлена задача, определить влияние глубины обработки полос на равномерность заделки семян (рис. 12). Из результатов исследований следует, что оптимальной глубиной обработки является установочная глубина равная 4.5, 6 см, при которой наблюдается минимальное увеличение неравномерности заделки семян трав в дернине. Оптимальной скоростью движения является линейная скорость машинно-тракторного агрегата 3,75 км/ч.

а

б

18

х,=-1

Рис 11 Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее р, кг/м - масса почвы на одном метре обработанной полосы (- ■ -), у, % - коэффициент вариации глубины заделки семян трав ( )

Определив оптимальные параметры и режимы работы комбинированной дернинной сеялки оснащенной щитками-делителями в ОНО «Кировская лугобо-лотная опытная станция» Оричевского района Кировской области в 2005 году были проведены полевые опыты, в ходе которых изучалась всхожесть посеянных сеялкой СДКП-2,8 с различными видами фрезерных сошников (рис 13) в дернину различных видов трав (клевер ползучий Юбилейный с нормой высева 5,2 кг/га, овсяница луговая с нормой высева 7,0 кг/га) в составе пастбищных травосмесей

Как показывают результаты, интенсивность появления всходов семян после посева комбинированной дернинной сеялкой со щитками-делителями оказалась выше, как на первом, так и на втором опытных участках Так на шестой день появления всходов на первом участке их количество составило 87,4 % или на 11,4 % больше чем при посеве с Ь-образными ножами, на 11,5 % больше чем при посеве с двухдисковым фрезерным рабочим органом и на 40,7 % больше чем при посеве с Г-образными ножами. Полное появление всходов при посеве комбинированной дернинной сеялкой со щитками-делителями завершилось раньше При этом полевая всхожесть семян составила 98,4 %, то есть на 9,4, 7,2, 46,0 % соответственно больше

На втором опытном участке были получены следующие результаты Так на шестой день появления всходов их количество составило 87,4 % или на 9.6 % больше чем при посеве с Ь-образными ножами, на 10,2 % больше чем при посеве с двухдисковым фрезерным рабочим органом и на 29,1 % больше, чем при посеве Г-образными ножами При этом полевая всхожесть составила 95,9 %, то есть на 6,9, 5,7, 37,9 % соответственно больше

Как показывают результаты, комбинированная дернинная сеялка со щитками-делителями, создает лучшие условия для прорастания семян, что благоприятно влияет на получение дружных всходов, повышение полевой всхожести и развитие растений Следовательно, можно констатировать, что теоретические предположения и экспериментальные исследования по оптимизации параметров и режимов работы комбинированной дернинной сеялки со щитками-делителями подтвердились полевыми опытами

а

б

Рис 12 Влияние глубины обработки почосы на равномерность заделки семян при различной скорости движения агрегата а - дерново-подзолистая почва; б - низинная болотная почва. 1 -1,2км/ч, 2 - 1,7км/ч, 3 - 2э45км/ч, 4 - 3,75 км/ч

б

Рис. 13. Динамика появления всходов овсяницы: а - динамика всхожести; б - количество семян на день учёта: 1 - Г - образные ножи; 2 - двухдисковый фрезерный рабочий орган; 3 - Ь - образные ножи; 4 - щиток-делитель

В пятой главе «Технико-экономическая эффективность использования комбинированной дернинной сеялки» приведены результаты производственных испытаний экспериментального образца комбинированной дернинной сеялки с фрезерными сошниками, оборудованными щитками-делителями в ОНО «Кировская лугоболотная опытная станция». Годовой экономический эффект от использования данного технического решения составляет 101145 руб., а срок окупаемости равен 1,9 года.

/Л Г ГII 111 П1ТПГ1Т1* 1

Ч1НЦ111 ишииДШ

1. Разработаны конструктивно - технологические схемы комбинированной сеялки для полосного посева семян трав в дернину сенокосов и пастбищ с усовершенствованными фрезерными сошниками, оборудованными щитком-

делителем, обеспечивающим стабильную глубину заделки семян и многоуровневой ловушкой, позволяющей определять распределение потока почвы по высоте после схода ее с ножей фрезы Новизна технических решений защищена патентами Российской Федерации на изобретения № 2283565, № 2283564, № 2283566, №2310310

2 Получены аналитические зависимости (10), характеризующие движение частиц почвы по лезвию ножа фрезерного сошника Численное интегрирование уравнения (11) методом Рунге - Кугга при определенных (12) начальных условиях позволило установить место схода частиц почвы с лезвия ножа и обоснованно подойти к выбору области основных установочных параметров щитка - делителя При этом, на дерново-подзолистой почве область разделения потока почвы щитком - делителем по высоте кожуха составляет 98,8 мм при поступательной скорости машинно-тракторного агрегата 3,75 км/ч, при работе фрезерного сошника, как с Г - так и с Ь - образными ножами

3 Экспериментально установлено, что оптимальная глубина заделки семян трав при работе фрезерного сошника сеялки СДКП-2,8 со щитком-делителем достигается при расстоянии от оси фрезы до оси щитка-делителя Н' = 230 мм, угле установки щитка-делителя а = 30 32° и высоте щитка-делителя с1 = 67 75 мм При этом необходимая масса почвы на одном метре обработанной полосы равна р = 5,33 6,05 кг/м, а значение коэффициента вариации глубины заделки семян трав составляет у = 3,07 4,57 % Оптимальной глубиной обработки является установочная глубина равная 4,5 6 см, при которой минимум неравномерности глубины заделки семян трав.

Комбинированная дернинная сеялка со щитками-делителями, создает лучшие условия для прорастания семян, так полевая всхожесть при посеве клевера Юбилейный увеличилась в среднем на 20,9 %, а при посеве овсяницы луговой на 16,8%

4 Производственные испытания опытного образца комбинированной дер-нинной сеялки в ОНО «Кировская лугоболотная опытная станция» Оричевского района Кировской области показали увеличение урожайности сена, как на дерново-подзолистой, так и на низинной болотной почве, в среднем на 20 % (сеялка СДКП-2,8 с Г-образными ножами 2,72 т/га, опытный образец комбинированной дернинной сеялки 3,40 т/га)

Годовой экономический эффект от внедрения сошников со щитками-делителями на комбинированную дернинную сеялку СДКП - 2,8 по сравнению с серийно выпускаемой сеялкой составляет 101145 руб (в ценах 2006 года), а срок окупаемости равен 1,9 года

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1 Помаскин А С Анализ конструкций и рабочих процессов машин для посева семян трав в дернину // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики Межвуз сб науч тр - Киров Вятская ГСХА, 2004 -Вып 4 - С 123-131

2. Курбанов Р Ф , Помаскин А С Сберегающие технологии и средства механизации обработки почвы // Науке нового века-знания молодых тезисы док 5-

науч конф аспирантов и соискателей Часть 1 - Киров Вятская ГСХА, 2005 - С 123-125

3 Курбанов Р Ф , Помаскин А С Повышение качества заделки семян трав при работе дернинной сеялки СДК-2,8// Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики Межвуз сб науч тр - Киров Вятская ГСХА, 2005 -Вып 5 - С 65-71

4 Курбанов Р Ф , Помаскин А С Влияние глубины заделки семян трав на их урожайность // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики Межвуз сб науч тр - Киров Вятская ГСХА, 2006 - Вып 6 -С 37-45

5 Помаскин А С , Костицын В В Результаты определения основных физико-механических свойств дернового покрова // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики Межвуз сб науч тр - Киров Вятская ГСХА, 2006 - Вып 6 - С 51-56

6 Кормщиков А Д, Курбанов Р.Ф , Помаскин А С Повышение качества посева семян трав в дернину // Ecological aspects of mechamzation of plant production // XII international symposium - Warszawa, 2006 - S 100-106

7 Курбанов P Ф , Алешкин A В , Помаскин A С Обоснование оптимальных параметров фрезерного сошника дернинной сеялки // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики Материалы I Всероссийский науч -практ конф «Наука -Технология - Ресурсосбережение» - Киров Вятская ГСХА, 2007 - Вып 7 - С 104-108

8, Курбанов Р Ф , Помаскин А С Повышение эффективности использования комбинированной сеялки для посева трав в дернину // Совершенствование технологий и средств механизации производства продукции растениеводства и животноводства Материалы науч -практ конф - Киров НИИСХ Северо-Востока, 2007 -С 5-8

9 Кормщиков А Д, Курбанов Р Ф, Помаскин А С Повышение равномерности глубины заделки семян трав дернинными сеялками // Тракторы и сельхозмашины - 2008 - №5 - С. 36 - 38

10 КурбановРФ, Помаскин А С Повышение эффективности полосного посева семян трав в дернину // Актуальные вопросы Совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства Мосоловские чтения материалы Международ науч -практ конф / Map roc ун-т - Йошкар-Ола, 2008 Вып X - С 390 - 393

11 Патент на изобретение № 2283564 РФ, МПК А01С 7/00, А01В 49/06 Сеялка дернинная / В А Сысуев, H Г Ковалев, А Д Кормщиков, Р Ф Курбанов, А Г Кобзин, П А Шупаков, А С Помаскин, С С Храмцов (РФ) - 5 с ил

12 Патент на изобретение № 2283565 РФ, МПК А01С 7/00, А01В 49/06 Сеялка полосного посева / В А Сысуев, H Г Ковалев, А Д Кормщиков, Р Ф Курбанов, А Г Кобзин, П А Шулаков. А С Помаскин С С Храмцов (РФ) - 6 с ил

13 Патент на изобретение № 2283566 РФ, МПК А01С 7/00, А01В 49/06 Сеялка дернинная комбинированная / (РФ) В А Сысуев, H Г Ковалев, А Д

Кормщиков, Р Ф Курбанов, А.Г Кобзин, П А Шулаков, А С. Помаскин, С С Храмцов (РФ) - 7 с ил

14 Патент на изобретение № 2310310 РФ, МПК А01С 7/00, А01В 49/06 Сеялка дерншшая /АД Кормщиков, Р Ф Курбанов, И Д Лукин, А С Помаскин, 3 В Костицын, С С Храмцов, А Ю Шмагин (РФ) - 7 с ил

4

Подписано в печать 22 09 2008 г Формат 60x84 1/16 Уел печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ №247 Отпечатано с оригинал-макета

Типография ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА» 610017, г Киров, Октябрьский пр-т, 133

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Помаскин, Александр Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Характеристика основных приемов и технологий улучшения естественных кормовых угодий.

1.2 Обзор технических средств для улучшения естественных кормовых угодий.

1.3 Влияние глубины заделки семян сельскохозяйственных культур на их урожайность

1.4 Цель и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

ФРЕЗЕРНОГО СОШНИКА.

2.1 Динамические процессы фрезерного сошника.

2.2 Совершенствование конструктивно - технологической схемы фрезерного сошника комбинированной сеялки для полосного посева семян трав в дернину.

2.3 Теоретические выражения, определяющие область оптимальных установочных параметров щитка - делителя при работе комбинированной дернинной сеялки.

3 ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И

ОБОРУДОВАНИЕ.

3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований.

3.2 Лабораторно - полевая установка.

3.3 Методика определения основных свойств почвы.

3.4 Методика определения связности дернины.

3.5 Методика определения распределения потока почвы на погонный метр и гранулометрического состава по высоте кожуха фрезерной секции позади рабочих элементов.

3.6 Методика определения влияния конструктивно установочных параметров щитка - делителя на глубину заделки семян трав , в дернину.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Исследование сравнительных характеристик работы экспериментального фрезерного сошника с различными рабочими органами.

4.1.1 Влияние линейной скорости комбинированной дернинной сеялки на массу почвы в приёмных ячейках многоуровневой ловушки.

4.1.2 Влияние линейной скорости комбинированной дернинной сеялки на степень крошения почвы.

4.2 Определение рациональных параметров и режимов работы экспериментального фрезерного сошника.

4.2.1 Выбор факторов и критериев оптимизации.

4.2.2 Определение рациональных параметров и режимов работы фрезерного сошника со щитком - делителем комбинированной сеялки.

4.2.3 Влияние конструктивных параметров на массу почвы на одном метре обработанной полосы.

4.2.4 Влияние конструктивных параметров на коэффициент вариации глубины заделки семян трав.

4.3 Результаты влияния линейной скорости движения комбинированной дернинной сеялки и глубины обработки полос на равномерность заделки семян трав в дернине.'.

5 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕРНИННОЙ

СЕЯЛКИ.

5.1 Сравнительные исследования агротехнических показателей работы семейства сеялок СДК с различными видами фрезерных сошников

5.2 Экономическая эффективность использования комбинированной сеялки с экспериментальными рабочими органами.

Введение 2008 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Помаскин, Александр Сергеевич

Непременным условием ускоренного социально - экономического развития нашей страны должно стать дальнейшее укрепление и повышение эффективности агропромышленного комплекса. Предстоит завершить перевод сельского хозяйства на индустриальную основу, повсеместно внедрить научные системы ведения хозяйства, интенсивные технологии, улучшить использование и повысить плодородие земли, добиться значительного роста урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства, укрепить кормовую базу, обеспечить устойчивость сельскохозяйственного производства.

Основу кормовой базы хозяйств Северо-Восточного региона европейской части РФ составляют корма, заготавливаемые из сеяных и естественных трав, листостебельных силосных культур, естественные и долголетние культурные пастбища.

Рационы кормления во многих хозяйствах не сбалансированы по белку и аминокислотам, в их составе неоправданно высоко содержание зерна (до 70 %, вместо возможных 55.60 %) [98, 113]. Продуктивность же естественных сельскохозяйственных сенокосов не превышает 0,7.0,9 т/га сена невысокого качества.

Деградация естественных кормовых угодий в регионе нарастает. Если в 1983 году имелось 4269 тыс. га лугов и пастбищ, то к 1989, 1995 и 2000 годам их осталось 3887, 3750 и 3398 тыс. га соответственно [40, 41].

Одним из главных направлений восстановления и повышения роли лугового кормопроизводства должно быть улучшение природных кормовых угодий, на которых производство кормов возможно за счет доступных агротехнических и организационных мероприятий, не нуждающихся в проведении дорогих и энергоемких культуртехнических и гидротехнических работ. К числу таких мероприятий относится поверхностное улучшение лугов и пастбищ на основе полосного посева трав и травосмесей бобовых и бобово-злаковых культур. Поверхностное улучшение лугов и пастбищ широко распространяется в сельскохозяйственном производстве Российской Федерации и зарубежных стран [107, 119], оно позволяет в 2,0.2,5 раза повысить продуктивность травостоя, в 3.4 раза сократить энергозатраты, расход топлива и семян, существенно уменьшить водную эрозию почвы. При этом обеспечивается высокий коэффициент энергетической эффективности по сравнению с другими технологиями улучшения кормовых угодий [38, 34, 95, 93, 55, 53].

Однако использование прямого посева семян трав в дернину при всех положительных результатах его применения сдерживается недостатком в нашей стране эффективных и надежных технических средств для его осуществления [49].

Перспективными рабочими органами для таких технических средств являются фрезы. Они имеют неоспоримое превосходство над другими рабочими органами для технологического процесса посева семян трав и внесения минеральных удобрений в дернину [100]:

- высокое измельчение дернины луга включая растительность, кочки;

- совмещение операций обработки почвы, внесения удобрений и посева семян трав за один проход агрегата;

- значительное снижение вредного воздействия от переуплотнения почвы при многократных проходах однооперационных агрегатов;

- увеличение аэрации дернины луга;

- сокращение сроков проведения работ;

- увеличение производительности труда в 1,5.3 раза;

- прибавку урожая от 7 % до 30 %; возможность дальнейшего полноценного использования обработанного луга через короткий промежуток времени;

- снижение на 20.30 % расхода топлива, затрат на проведение данных мероприятий.

Однако несмотря на все преимущества фрез по сравнению с другими рабочими органами для улучшения лугов и пастбищ, они пока не получили должного распространения из-за ряда недостатков конструктивного и технологического характера, основными из которых являются высокая энергоемкость процесса, высокий износ ножей и неполное соответствие выполненных работ некоторым агротехническим параметрам. В связи с этим разработка и совершенствование фрезерного сошника комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину лугов и пастбищ, безусловно, актуальна.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия», номер государственной регистрации 01.2.006-09891 - плана НИР Академии на 2006-2010 гг.

На защиту выносятся следующие положения:

- конструктивно - технологические схемы комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину с усовершенствованными фрезерными сошниками: оборудованными щитком-делителем и многоуровневой ловушкой;

- аналитические зависимости, описывающие движение частиц почвы при фрезеровании; результаты экспериментальных исследований работы комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину с усовершенствованными фрезерными сошниками, оборудованными щитком - делителем и многоуровневой ловушкой;

- экономическая эффективность использования усовершенствованных рабочих органов комбинированной сеялки для прямого полосного посева семян трав в дернину.

Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях Вятской государственной сельскохозяйственной академии: 51-ая научно-практическая конференция профессорско преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики» (Киров, 2004 г.); 52-ая научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики», посвященная 75-летию Вятской государственной сельскохозяйственной академии (Киров, 2005 г.); 53-я научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики» (Киров, 2006 г.); 1-я Всероссийская научно-практическая конференция «Наука-Технология-Ресурсосбережение» и 54-ая научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава и аспирантов инженерного факультета «Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики», посвященная 55-летию инженерного факультета (Киров 2007 г.); на научно-практической конференции «Совершенствование технологий и средств механизации производства продукции растениеводства и животноводства» НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого (Киров, 2006 г.), на ежегодных научно-практических конференциях ОНО «Кировская лугоболотная опытная станция» (п. Юбилейный, Оричевского района Кировской области 2005.2007 гг.), на 10 Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства», посвященная 120-летию академика В.П. Мосолова (Йошкар-Ола, 2008 г.), на 5-й городской конференции аспирантов и соискателей (Киров, 2005 г.).

Основное содержание диссертации изложено в 14 публикациях, в том числе одна статья в журнале «Тракторы и сельскохозяйственные машины» и 4 патентах РФ на изобретения.

Работа изложена на 196 страницах, включает 143 страниц основного текста 48 рисунков, 12 таблиц и 7 приложений.

Автор выражает искреннюю благодарность Р.Ф. Курбанову, А.Д. Кормщикову, П.А. Савиных, A.B. Алешкину, B.JI. Андрееву, C.JI. Демшину за помощь и поддержку в процессе выполнения работы.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование рабочих органов комбинированной сеялки для посева семян трав в дернину"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны конструктивно - технологические схемы комбинированной сеялки для полосного посева семян трав в дернину лугов и пастбищ с усовершенствованными фрезерными сошниками, оборудованными щитком-делителем, обеспечивающим стабильную глубину заделки семян и многоуровневой ловушкой, позволяющей определять распределение потока почвы по высоте после схода её с ножей фрезы. Новизна технических решений защищена патентами Российской Федерации на изобретения № 2283565, № 2283564, № 2283566, № 2310310.

2. Получены аналитические зависимости (2.10), характеризующие движение частиц почвы по лезвию ножа фрезерного сошника. Численное интегрирование уравнения (2.11) методом Рунге - Кутта при определённых (2.12) начальных условиях позволило установить место схода частиц почвы с лезвия ножа и обоснованно подойти к выбору области основных установочных параметров щитка - делителя. При этом, на дерново-подзолистой почве область разделения потока почвы щитком - делителем по высоте кожуха составляет 98,8 мм при поступательной скорости машинно-тракторного агрегата 3,75 км/ч, при работе фрезерного сошника, как с Г - так и с Ь - образными ножами.

3. Экспериментально установлено, что оптимальная глубина заделки семян трав при работе фрезерного сошника сеялки СДКП-2,8 со щитком-делителем, достигается при расстоянии от оси фрезы до оси щитка-делителя Н' = 230 мм, угле установки щитка-делителя а = 30 . 32° и высоте щитка-делителя ё = 67 . 75 мм. При этом необходимая масса почвы на одном метре обработанной полосы равна р = 5,33 . 6,05 кг/м, а значение коэффициента вариации глубины заделки семян трав составляет у = 3,07 . 4,57 %. Оптимальной глубиной обработки является установочная глубина равная

4,5.6 см, при которой минимум неравномерности глубины заделки семян трав.

Комбинированная дернинная сеялка со щитками-делителями, создаёт лучшие условия для прорастания семян, так полевая всхожесть при посеве клевера Юбилейный увеличилась в среднем на 20,9 %, а при посеве овсяницы луговой на 16,8 %.

4. Производственные испытания опытного образца комбинированной дернинной сеялки в ОНО «Кировская лугоболотная опытная станция» Ори-чевского района Кировской области показали увеличение урожайности сена, как на дерново-подзолистой, так и на низинной болотной почве, в среднем на 20 % (сеялка СДКП-2,8 с Г-образными ножами 2,72 т/га, опытный образец комбинированной дернинной сеялки 3,40 т/га).

Годовой экономический эффект от внедрения сошников со щитками-делителями на комбинированную дернинную сеялку СДКП - 2,8 по сравнению с серийно выпускаемой сеялкой составляет 101145 руб. (в ценах 2006 года), а срок окупаемости равен 1,9 года.

Библиография Помаскин, Александр Сергеевич, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Авторское свидетельство СССР № 240359, МПК АО 1С 7/20. Рабочий орган для подпочвенного разбросного высева семян и удобрений./Шайхов М.К., Плишкин А.А., Колесенков К.Д. (СССР) - 2 е.: ил.

2. Авторское свидетельство СССР № 287441, МПК АО 1С 7/20. Рабочий орган для внесения минеральных удобрений одновременно с безотвальной обработкой почвы./Шайхов М.К., Плишкин А.А., Карпенко А.Г. (СССР)- 2 е.: ил.

3. Авторское свидетельство СССР № 1066479, МПК АО 1С 7/20. Рабочий орган для внутрипочвенного высева семян и внесения удобрений./Сергеев И.Ф., Плехов Б.Г. (СССР)- 2 е.: ил.

4. Авторское свидетельство СССР № 1366089, МПК АО 1С 17/00. Рабочий орган для поверхностного внесения минеральных удобрений./Хомекин Ю.В., Шмонин В.А., Каюшников Ю.П., Шмелёв А.Н., Федотов Н.М. (СССР)-3 е.: ил.

5. Авторское свидетельство СССР № 1386064, МПК А01В 49/06, АО 1С 7/00. Способ посева семян трав в дернину и устройство для его осуществле-ния./Ясников Г.К., Прокопенко Д.Д., Корзун В.И. (СССР)- 4 е.: ил.

6. Авторское свидетельство СССР № 1667673, МПК АО 1С 7/00. Способ посева и устройство для его осуществления./Вытовтов В.А., Ломакин М.М., Гуреев И.И. (СССР)- 2 е.: ил.

7. Авторское свидетельство СССР № 1697602, МПК А01В 49/04, 49/06. Комбинированное орудие для посева семян трав в дернину ./Дмитриев А.М.,

8. Хомяков А.Г., Мызгаев В.В., Лепешкин Н.Д., Курилович К.К., Архипенков A.C., Холяво Ч.А., Клыбик В.К., Новиков И.З. (СССР)- 4 е.: ил.

9. Авторское свидетельство СССР № 1720752, МПЕС В07В 4/00. Устройство для сепарации зернового вороха./Лукиных Г.Ф., Маликов A.C., Курба-нов Р.Ф. (СССР)-З е.: ил.

10. Авторское свидетельство СССР № 1828773, МПК В07В 4/00. Устройство для обработки и приёма зернового вороха./Лукиных Г.Ф., Курбанов Р.Ф., Маликов A.C., Сычугов Н.П., Ерошенко Л.И. (СССР)- 3 е.: ил.

11. Агрохимическая характеристика сельскохозяйственных угодий и паспортная ведомость ОНО «Кировская лугоболотная опытная станция» Оричевского района Кировской области.

12. Адаптивное кормопроизводство: проблемы и решения (к 80-летию Всероссийского научно-исследовательского института кормов имени В.Р. Вильямса).- М: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. 524 с.

13. Аллен Х.П. Прямой посев и минимальная обработка почвы : Пер. с англ. — М.: Агропромиздат, 1985. — 208 с.

14. Андреев Н.Г. Луга и пастбища в животноводческих комплексах. -М.: Колос, 1980.-215 с.

15. Андреев Н.Г. Луговое и полевое кормопроизводство. М.: Колос, 1975.-504 с.

16. Андреев Н.Г. Пастбища и сенокосы СССР. -М.: Колос, 1974. 512 с.

17. Андреев Н.Г. Справочник луговода. М.: Московский рабочий, 1982.-240 с.

18. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельников Г.М. Численные методы -М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001 г. 632 е.: ил.

19. Бехтин Н. Подсев трав в дернину, обработанную изопропилативной солью глифосата // Кормовые культуры. Сенокосы и пастбища.- 1984. №2 -С. 25 - 26.

20. Бориневич В.А. Природные сенокосы и пастбища. М.: Сельхозиз-дат, 1963.-209 с.

21. Вабищевич А.П. Повышение эффективности ухода за пастбищами подсевом трав в дернину комбинированным агрегатом: Дис . канд. техн. наук.- Минск, 1988. 216 с.

22. Вайнруб В.И., Догановский М.Г. Механизация обработки почвы и посева в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1977. - 190 с.

23. Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытов. Изд. второе, дополненное, М., изд-во "Колос", 1967. 159с.

24. Вершинин В.Н. Обоснование параметров и режимов работы плоско-резно ротационных рабочих органов для обработки задернелых почв: Дис. канд. техн. наук. -М., 1994. - 251 с.

25. Вильяме В.Р. Общее земледелие. М.:Сельхозгиз, 1922.-Ч. II.

26. Выращивание зернобобовых культур на промышленной основе/ Эберт Д., Фокке И., Клейн В. и др.; Пер. с нем. и предисл. В.И. Пономарёва. М.: Колос, 1981. - 160 е., ил.

27. Гребенников С. Д. Основы агротехники. ОгиЗ - Новосиб. гиз. -1949. - 63 с.

28. Далин А.Д., Павлов П.В. Ротационные грунтообрабатывающие и землеройные машины. М.: Машгиз, 1950. — С. 32 - 127.

29. Дроздов В.Н., Сердечный А.Н. Комбинированные почвообрабаты-вающе-посевные машины. М.: Агропромиздат, 1988. - 112 с.

30. Иванов Д.А. Повышение продуктивности сенокосов и пастбищ. Л.: Колос, 1972.

31. Каталог оптовых цен на сельскохозяйственную технику ОАО «Вят-каагроснаб». Киров, 2006. - 4 с.

32. Каталог оптовых цен ОАО ВМП «Авитек». Киров, 2006. - 1 с.

33. Клевер красный: Под ред. М.П. Елсукова. М. 1950 г.

34. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины М.: Колос, 1994.- 751 е.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. учеб. заведений).

35. Клецкина М.И. и др. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин: В 4т. М.: Машиностроение, 1968.

36. Клыбик В.К. Классификация и выбор рабочих органов для подсева трав в дернину // Эколого-экономические принципы эффективного использования мелиорированных земель: Сб. научн. тр. Минск : БелНИИМ, 2001. -200 с.

37. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Северо-Восточного региона европейской части России на 2002.2010 гг :, Под ред. В.А.Сысуева. Киров, 2002. -136 с.

38. Конюшков Н.С., Мовсисянц А.П. Справочник по сенокосам и пастбищам. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1966. - 504 с.

39. Копытин И.П. Кормовая многолетняя рожь. Алма-Ата: Кайнар, 1980. - 128 с. ил.

40. Кормщиков А.Д. Курбанов Р.Ф., Кислицын А.В. Экономическая и энергетическая эффективность технологии полосного посева семян трав в дернину // Ecological aspects of mechanization: VII international Symposium. -Warsaw, 2001.-S. 130 135.

41. Кормщиков А.Д. Совершенствование почвозащитной техники для Северо-Восточного региона // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 1995. №3. - С. 18 - 21.

42. Кормщиков А.Д., Алешкин А.В., Демшин С.Л. Движение частиц почвы по поверхности ножа фрезерного сошника // Problemy inzynierii rolnic-zej. Warszawa, 1998. - S. 15 - 12.

43. Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Кислицын А.В. Анализ сошников сеялок для посева семян трав // Проблемы механизации и оценки технологий в сельскохозяйственном производстве: Сб. научн. тр. инженерного факультета. -Киров: Вятская ГСХА, 2001. С. 102 - 110.

44. Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Помаскин А.С. Повышение равномерности глубины заделки семян трав дернинными сеялками / Тракторы и сельхозмашины. 2008. - №5. - С. 34 - 37.

45. Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Помаскин А.С. Ecological aspects of mechanization of plant production // XII international symposium Warszawa,2006.-S. 100-106.

46. Крылова Н.П. Минимальная обработка дернины при улучшении сенокосов и пастбищ // Механизация и автом. сел. хоз ва. - 1982. - № 6. - С. 25 -26.

47. Крылова Н.П. Применение минимальной обработки дернины при создании и улучшении сенокосов и пастбищ // Зарубежный опыт. М., 1990.

48. Крылова Н.П., Чудиновских В.М. Минимальная обработка дернины на кормовых угодиях // Кормопроизводство. 1983. - № 9. - С. 32 - 34.

49. Курбанов Р.Ф., Алешкин А.В., Помаскин А.С. Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Материалы I Всероссийский науч.-практ. конф «Наука -Технология Ресурсосбережение». - Киров: Вятская ГСХА, 2007. - Вып. 7. - С. 104 - 108.

50. Курбанов Р.Ф., Помаскин А.С. Науке нового века-знания молодых: тезисы док. 5-науч. конф. аспирантов и соискателей. Часть 1- Киров: Вятская ГСХА, 2005.-С. 123- 125.

51. Курбанов Р.Ф., Помаскин А.С. Совершенствование технологий и средств механизации производства продукции растениеводства и животноводства: Материалы науч.-практ. конф. Киров: НИИСХ Северо-Востока,2007. С. 5 - 8.

52. Курбанов Р.Ф., Помаскин А.С. Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Межвуз. сб. науч. тр. — Киров: Вятская ГСХА, 2005. Вып. 5. - С. 65 - 71.

53. Курбанов Р.Ф., Помаскин A.C. Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Межвуз. сб. науч. тр. — Киров: Вятская ГСХА, 2006. Вып. 6. - С. 72 - 79.

54. Кутузова A.A. Основные итоги и перспективы исследований по луговодству//Кормопроизводство. 1982.-№ 7.- С 8 - 12.

55. Ларин И.В. Луговодство и пастбищное хозяйство. Л.: Колос, 1969.

56. Ларионов Ю. С. Вопросы семеноводства (теория и практика). Курган, 1992.- 162 с.

57. Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики: В 2 т. -изд. 6-е перераб. и доп. М.: Наука, 1982.

58. Мак Виккар М.Х., Мак - Виккар Д.С. Практическое руководство по улучшению пастбищ. - М.: Колос, 1965.-239 с.

59. Максимов И.И., Максимов В.И. Энергетическая концепция эрозионной устойчивости антропогенных агроландшафтов. Чебоксары: Чувашская ГСХА, 2006. - 304 с.

60. Марченко О.С. Комбинированный агрегат ускоренного залужения A3 2,4 // Кормопроизводство. - 1983. - № 9. - С. 30 - 32.

61. Марченко О.С., Быков В.В. Новый агрегат для ускоренного залужения кормовых угодий // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1994. №2-3.

62. Матяшин Ю. Н., Гринчук Н. М., Егоров Г. М. Расчет и проектирование ротационных почвообрабатывающих машин. М.: Агропромиздат, 1988.- 176 с.

63. Методика полевых испытаний машин и орудий для защиты почв от водной эрозии. М.: ВИМ, 1980. - 52 с.

64. Методические указания о порядке разработки, согласования и утверждения исходных требований на сельскохозяйственную технику. М.: ВИМ, 1988.- 160 с.

65. Моделирование рабочего процесса фрезерного сошника дернинной сеялки // Ecological aspects of mechanization: IX international Symposium/ Кормщиков А.Д., Алешкин A.B., Курбанов Р.Ф., Кислицын A.B. — Warsaw, 2002. -S. 180 186.

66. Мордухович А.И., Петрова В.Н. Сеялка прямого посева с активными рабочими органами // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1990.-№4.

67. На торфяных почвах. Часть первая. РАСХН НИИ Кормов им. В.Р. Вильямса Кировская лугоболотная опытная станция/ Вертоградская И.А., Косолапов В.М., Уланов А.Н., Журавлёва E.J1. Киров, 1993. - 104 с.

68. Национальный фонд развития сберегающего земледелия. Тезисы 5 Международной научно практической конференции. « Ресурсосберегающие технологии - залог экономического и безопасного земледелия ». 23 -24 июня 2005 г. г. Самара.

69. ОСТ 50.5.1. 73. Машины посевные. Программа и методы испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 1973. - 121 с.

70. Патент № 2099915 РФ, МКИ 7 А01В 49/04, А01С9/04, 7/16, 11/02. Комбинированный агрегат./Скребков Н.Ф., Скребкова E.H. (РФ). 2 е.: ил.

71. Патент № 2163747 РФ, МКИ 7 А01В 49/06. Комбинированный агрегат для одновременной почвообработки и посева зерна./Давыдов Д.А. (РФ). -2 е.: ил.

72. Патент № 2185046 РФ, МКИ 7 А01В 49/06, А01С 7/00. Сеялка дер-нинная / Кормановский Л.П., Сысуев В.А., Кормщиков А.Д., Овсянников A.C., Зрюмов Н.И., Курбанов Р.Ф., Кислицын A.B. (РФ). 7 е.: ил.

73. Патент № 2196412 РФ, МКИ 7 А01В 49/06, А01С 7/00. Сеялка для посева семян трав в дернину / Кормановский Л.П., Сысуев В.А., Кормщиков

74. A.Д., Смердов B.C., Овсянников A.C., Курбанов Р.Ф., Кислицын A.B. (РФ) 7 е.: ил.

75. Патент № 2283564 РФ, МПК А01С 7/00, А01В 49/06. Сеялка дернин-ная./Сысуев В.А., Ковалев Н.Г., Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Кобзин А.Г., Шулаков П.А., Помаскин A.C., Храмцов С.С.(РФ). 5 е.: ил.

76. Патент № 2283565 РФ, МПК А01С 7/00, А01В 49/06. Сеялка полосного посева./Сысуев В.А., Ковалев Н.Г., Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Кобзин А.Г., Шулаков П.А., Помаскин A.C., Храмцов С.С. (РФ). 6 е.: ил.

77. Патент № 2283566 РФ, МПК АО 1С 7/00, А01В 49/06. Сеялка дернин-ная комбинированная./Сысуев В.А., Ковалев Н.Г., Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Кобзин А.Г., Шулаков П.А., Помаскин A.C., Храмцов С.С. (РФ). 7 е.: ил.

78. Патент № 2310310 РФ, МПК АО 1С 7/00, А01В 49/06. Сеялка дернин-ная./Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Лукин И.Д., Помаскин A.C., Костицын

79. B.В., Храмцов С.С., Шмагин А.Ю. (РФ). 7 е.: ил.

80. Помаскин A.C. Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Межвуз. сб. науч. тр. Киров: Вятская ГС2СА, 2004. -Вып. 4.-С. 123-131.

81. Помаскин A.C., Костицын В.В. Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Межвуз. сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2006. - Вып. 6. - С. 51 - 56.

82. Правила и типовая операционная технология производства механизированных работ при создании культурных пастбищ / Гос.н. -и. технол. ин-т ремонта и эксплуатации маш.-тракт. парка: Укр. фил. М.,1977. - Ч. II. - 351 с.

83. Прейскурант цен на горюче смазочные материалы ОАО «Вятканеф-тепродукт». - Киров, 2006. — 3 с.

84. Привалова К.Н., Сабитов Г.А. Подсев трав в дернину // Кормопроизводство. 1993. - № 3. - С. 14 - 20.

85. Протокол № 06 25 - 2000 (4030232) приемочных испытаний сеялки комбинированной для посева семян трав в дернину СДКП - 2,8. - Оричи: Кировская МИС, 2000. - 36 с.

86. Пути совершенствования дернинных сеялок // Наукове фахове ви-дання: Пращ Тавршсько1 державно! агротехшчно1 академи. Вып.1/ Корма-новский Л.П., Сысуев В.А., Кормщиков А.Д., Курбанов Р.Ф., Кислицын A.B. - Мелитополь, 2001. - Т. 22. - С. 3 - 4.

87. Пятин A.M., Пятина Н.В. Полосной подсев бобовых трав в дернину естественных пойменных сенокосов // Достижения науки и техники. 1996. -№3.-С. 21 -23.

88. Ревут И.Б. Физика почв. JL: Колос, 1964. - 319 с.

89. Рекомендации по организации полноценного кормления коров с удоем 5-7 тыс. кг молока в год / Григорьев Н.Г., Фицев А.И., Гаганов А.П., Косолапов В.М. Киров: РАСХН, ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса «Кировская лугоболотная опытная станция», 2004. - 72 с.

90. Рекомендации по основным агротехническим требованиям к качеству полевых работ: Под ред. Кузнецова А.И., Васильевой Е.И. Чебоксары: РИО Госкомиздата ЧАССР, 1986. - 112 с.

91. Рекомендации по улучшению лугов и пастбищ в Северо-Восточном регионе европейской части России / В.А. Сысуев, Н.Г. Ковалёв, А.Д. Кормщиков, Р.Ф. Курбанов, А.М. Пятин, Н.Т. Талипов, C.JI. Дёмшин. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 116 с.

92. Ресурсосберегающие технологии и экономические нормативы производства продукции растеневодства в условиях республики Татарстан. Казань, 2002. - 278 с.

93. Ротационные почвообрабатывающие машины. Расчет и проектирование/ Яцук Е.П., Панов И.М., Ефимов Д.Н., Марченко О.С., Черненков А.Д. М.: Машиностроение, 1971. - С. 137 - 196.

94. Рыжков Н.Г., Зенченко В. Ф., Казанцев В. П. Влияние омоложения природного травостоя на урожайность кормовых угодий в Омской области // Пути увеличения производства кормов и повышения их качества. Омск, 1987.-С. 45-51.

95. Сборник нормативных материалов на работы, выполняемые машинно технологическими станциями (МТС). - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001.-190 с.

96. Сенин М.Ф. Технологические основы совмещения фрезерования почвы с посевом. М.: Изд-во МСХА, 1991. 183с.

97. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчёт почвообрабатывающих машин. М.: «Машиностроение», 1977.

98. Совершенствование механизированных технологий и технических средств улучшения лугов и пастбищ // Ecological aspects of mechanization VII international symposium/ Сысуев B.A., Кормщиков А.Д. Курбанов Р.Ф., Кислицын А.В. Warsaw, 2001. - S. 239 - 245.

99. Степашкин В.А. Обоснование агрегата для поверхностного улучшения малопродуктивных сенокосов и пастбищ // Сб. научн. тр. Горький: Горьковский СХИ, 1980. - Т. 144. - С. 45.

100. Сысуев В.А., Алешкин А.В., Кормщиков А.Д. Методы механики в сельскохозяйственной технике. Киров, 1997. — С. 58 - 65.

101. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Физматгиз, 1963.-413 с.

102. Технология и технические средства для полосного подсева семян трав в дернину (рекомендации)/ Сысуев В.А., Кормщиков А.Д., Пятин A.M., Овсянников А.С. Киров: НИИСХ Северо - Востока, 2000. - 60 с.

103. Трупов А.И., Никитошина Н.В. Опыт и работы по повышению продуктивности сенокосов и пастбищ // Обзор информ. М.: ЦНИИТЭНД984. -С.- 25.

104. Хайду И. Улучшение пастбищ методом подсева трав / Международный сельскохозяйственный журнал. 1982.- № 6,- С. 95 - 101.

105. Чарльз А.Г. Улучшение лугопастбищных угодий методом посева за один проход. Power Farmig, 1983 - С. 125 - 128.

106. Черебедова В.А. Технологическая оценка приемов поверхностного улучшения старосеяных сенокосов // Интенсивные технологии возделывания зерновых культур в Нечерноземной зоне. М., 1987. - С. 67 - 75.

107. Шиповский А.К. Сельскохозяйственные культуры на низинных торфяниках. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1979. - 152 е., ил.

108. Эффективность подсева и прямого посева трав на сенокосах и пастбищах // Лазорев H.H., Воронин А. Д., Борисенкова В. Е., Шибуков A.A. Рек-ии деп. во ВНИИТЭИагропром 21.12.87. № 551.

109. Юнусов Г.С. Технологии и технические средства поверхностной обработки почвы: Научное издание / Map. гос. ун-т; Г.С. Юнусов. Йошкар-Ола, 2006. - 328 с.

110. Янушко C.B. Повышение продуктивности сенокосов и пастбищ подсевом в дернину семян многолетних бобовых трав // Сб. научн. трудов БГСХИ. Горки, 1988.

111. Яцук Е.П., Стрельбицкий В. Лугам — производительную технику // Техника в сельском хозяйстве. 1974.- № 1.

112. Agri Holland - 1988. -№ 2. - P. 5 - 6.