CC BY
62
Анализ зерновых сеялок для посева по традиционной технологии
Е.В. Припоров, к.т.н., И.Е. Припоров, к.т.н., ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ
Высокое качество посевного материала достигается за счёт оптимизации параметров воздушно-решётных семяочистительных машин в составе технологического комплекса послеуборочной обработки вороха [1—5].
Предложенное техническое решение однодиско-вого центробежного аппарата позволяет повысить равномерность поверхностного распределения минеральных удобрений, что повышает их эффективность [6, 7]. Качественную заделку удобрений и подготовку почвы к посеву по ресурсосберегающей технологии проводят дисковыми орудиями с четырёхрядным расположением сферических дисков [8, 9].
Посев по традиционной технологии выполняют сеялками, оснащёнными двухдисковым сошником и катушечным высевающим аппаратом. На российском рынке широко представлены дисковые сеялки как отечественного, так и импортного производства для посева по традиционной технологии. В Россию поставлялись зерновые сеялки компании «Червона Зирка» (ПАО «Эльворти», г. Кировоград, Украина), которые пользовались спросом у отечественных сельхозпроизводителей.
Конструктивные и технологические параметры дисковых сеялок с величиной междурядья 15 см представлены в таблице 1.
Анализ представленной таблицы свидетельствует, что при большом многообразии зерновых сеялок сложно выбрать перспективную модель, которая будет обеспечивать производительную работу посевного агрегата.
Цель исследования — провести анализ технологических параметров зерновых сеялок для посева по традиционной технологии.
Материал и методы исследования. Важный технологический параметр зерновой сеялки — масса
семян, прошедших через сошник за время движения от заправки до заправки. Величина этого показателя определяется по выражению:
V Р
т = —, п
где т — масса семян, проходящая через сошник, до момента опорожнения бункера, кг; V — объём бункера, м3; п — число сошников сеялки; р — плотность семян, кг/м3. Общее число семян, прошедших через сошник за время движения сеялки от заправки до заправки, определяется по выражению:
10^ р пс =-=
Щ1000
где пс — число семян, прошедших через каждый сошник сеялки от одной заправки до другой, шт.;
п — число сошников сеялки; д'юоо — масса 1000 шт. семян, кг. Результаты исследования. Норму высева семян в рядовой эксплуатации контролируют по их количеству на погонном метре рядка после прохода сеялки. Принимая числовую норму высева семян зерновых 5 млн шт., ширину междурядья 15 см, число растений на погонном метре рядка в этих условиях составит 75 шт. при их всхожести 100%. Вводя поправку на полевую всхожесть, равную 96%, число растений на погонном метре рядка составит 78 шт. Запас хода зерновой сеялки от одной заправки
до другой определяется по выражению:
/ = ,
78^0
где I — путь, проходимый сеялкой от одной заправки до другой, м.
На рисунке 1 представлен график зависимости запаса хода сеялки от заправки до заправки от числа рядов.
График построен при следующих исходных данных: объём зернового бункера — 1,0 м3, объ-
1. Конструктивные и технологические параметры зерновых сеялок по традиционной технологии с шириной междурядья 15 см
Рабочая Рабочая Объём бун- Кол-во
Марка сеялки ширина, скорость, кера семян, м3 рядов Производитель
м км/ч семян сеялки,м
СЗМ-З,6 3,6 8-12 0,453 24 ОАО «Белагрома-Сервис» им. В.М. Рязанова, г. Белгород
СУБМ-3,6 3,6 до 15 1,45 24 ОАО «МордовАгроМаш», г. Саранск
ASTRA-4 СЗ-4 4,0 до 12 0,83 26 ПАО «Эльворти», г. Кировоград, Украина
ЗС-4,2 4,2 до 12 1,0 28 ЗАО «Техника-Сервис», г. Воронеж
Harvest 5400 5,4 9-12 1,0 36 ООО «Агро Ресурс», г. Липецк
СЗФ-5400 5,4 8-12 1,0 36 Компания «Фаворит», Украина
СЗУ-6 6,0 до 15 1,45 40 ОАО «МордовАгроМаш», г. Саранск
ASTRA-6 СЗ-6 6,0 до 12 1,245 40 ПАО «Эльворти», г. Кировоград, Украина
Рис. 1 - Зависимость длины пути сеялки от одной заправки до другой от общего числа рядов
Рис. 3 - Время движения сеялки от заправки до заправки в зависимости от рабочей скорости агрегата
ёмная масса семян — 780 кг/м3, масса 1000 семян составляет 40 г. Из анализа графика следует, что при постоянном объёме зернового бункера запас хода сеялки уменьшается с увеличением числа рядов. Обработка полученного графика в программе Microsoft Excel позволила построить линию тренда. Полиномиальное уравнение процесса имеет вид: I = 6,07n2-648,5n +22412.
График зависимости запаса хода сеялки от объёма зернового бункера сеялки представлен на рисунке 2.
График построен при следующих исходных данных: число сошников сеялки n = 36, масса 1000 семян — 40 г. Построена линия тренда, представляющая динамику увеличения длины пути от заправки до заправки с увеличением вместимости зернового бункера. Линейное уравнение процесса имеет вид: I = 6944V.
Важный параметр зерновой сеялки — время движения сеялки от заправки до заправки. Величина этого технологического параметра определяется по выражению:
_ 60 •V р
78 • Щ!000Up '
где t — время движения сеялки от заправки до заправки, мин.;
U — рабочая скорость движения, км/ч.
График зависимости времени движения сеялки от заправки до заправки от величины рабочей скорости движения представлен на рисунке 3.
30000,0
| 25000,0 £
| 20000,0
о
ч
г 15000,0 зс <п
а
s 10000,0 л m н
| 5000,0 с
0,0
О 0,5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Объем зернового бункера, куб. м
Рис. 2 - Зависимость длины пути сеялки от заправки до заправки от вместимости зернового бункера
График построен при следующих исходных данных: объём зернового бункера — 1,0 м3, объёмная масса семян — 780 кг/м3, масса 1000 семян — 40 г.
Анализ графика свидетельствует, что с увеличением рабочей скорости движения при фиксированном объёме бункера уменьшается время движения сеялки от одной заправки до другой. Построена линия тренда,представляющая динамику уменьшения времени движения с увеличением рабочей скорости движения. Полиномиальное уравнение процесса имеет вид:
t = 0,303х2-10,36х +115,2. В таблице 2 представлены технологические параметры двухдисковых сеялок, оснащённых катушечным высевающим аппаратом при высеве зерновых культур с шириной междурядья 15 см.
При выполнении расчётов были получены следующие исходные данные: масса 1000 семян — 40 г, объёмная масса семян — 780 кг/м3, число растений на погонном метре — 78 шт.
Результаты анализа представленных в таблице 2 данных позволили установить, что:
— сеялки, имеющие одинаковую рабочую скорость движения и рабочую ширину захвата, имеют одинаковую теоретическую производительность посевного агрегата за час работы. Сеялка зерновая ASTRA 6 (СЗ-6) имеет меньшую теоретическую часовую производительность в сравнении с сеялкой СЗУ-6. Запас хода сеялки ASTRA 6 меньше аналогичного показателя сеялки СЗУ-3,6 на 14,1%. Величина запаса хода сеялки ASTRA 6 составляет 9062,5 м. В рядовой эксплуатации это обеспечит уменьшение числа остановок за смену и повышение производительности односеялочного посевного агрегата, в состав которого входит зерновая сеялка АСТРА 6;
— сеялка СУБМ-3,6 проходит в 1,9 раза больший путь от одной заправки до другой по сравнению с зерновой сеялкой СЗМ-3,6. Поэтому за время смены односеялочный посевной агрегат с зерновой сеялкой СУБМ-3,6 будет иметь большую фактическую производительность, чем аналогичный агрегат, в состав которого входит СЗМ-3,6;
— сеялки с рабочей шириной захвата 5,4 м имеют теоретическую производительность, равную
2. Технологические параметры зерновых сеялок
Марка сеялки Рабочая скорость, км/ч (м/с) Масса семян, прошедших через сошник за время движения сеялки Путь прохождения сеялки, м Время от одной заправки до другой, мин. Теоретическая производительность за 1 ч работы, га/ч
СЗМ-З,6 15 (4,17) 24,83 7958,33 31,81 5,4
СУБМ-3,6 15 (4,17) 47,12 15104,17 60,42 5,4
ЗС-4,2 12 (3,33) 27,86 8928,57 44,69 5,04
Harvest-5400 12 (3,33) 20,78 6666,67 33,33 6,48
СЗ-5,4 12 (3,33) 14,73 4722,22 23,61 6,48
СЗФ-5400 12 (3,33) 21,67 6944,44 34,72 6,48
СЗУ-6 15 (4,17) 28,27 9062,5 36,25 9,0
ASTRA 4 СЗ-4 12 (3,33) 24,9 7980,77 39,94 4,8
ASTRA 6 СЗ-6 12 (3,33) 24,28 7781,25 38,91 7,2
6,48 га/ч. В рядовой эксплуатации сеялки с этой шириной захвата будут обеспечивать одинаковую производительность односеялочного агрегата, в состав которых входит сеялка марки СЗФ-5400 или сеялка марки Harvest 5400. За время смены, в условиях рядовой эксплуатации, эти посевные агрегаты будут иметь одинаковое число остановок для заправки зернового бункера.
Выводы.
1. Сеялки для посева зерновых с шириной междурядья 15 см имеют вместимость бункера для семян от 0,68 до 1,45 м3. Рабочая скорость движения посевных агрегатов с этими зерновыми сеялками составляет 12 км/ч или 15 км/ч;
2. Основные технологические параметры сеялки — путь, проходимый сеялкой от заправки до заправки, время движения сеялки от заправки до заправки, часовая теоретическая производительность сеялки;
3. Анализ зерновых сеялок свидетельствует, что наибольшую фактическую производительность в условиях рядовой эксплуатации обеспечивает зерновая блочно-модульная сеялка СУБМ-3,6, запас хода которой равен 15104,17 м, а время движения от заправки до заправки — 60,42 мин. В условиях рядовой эксплуатации односеялочный посевной агрегат, в состав которого входит сеялка СУБМ-3,6, будет обеспечивать большую производительность, чем аналогичные односеялочные посевные агрегаты, в состав которых входят аналогичные дисковые сеялки с шириной междурядья 15 см;
4. Сеялка ЗС-4,2 имеет запас хода 8928,57 м, что меньше, чем аналогичный показатель у зер-
новой сеялки СУБМ-3,6. В условиях рядовой эксплуатации производительность односеялочно-го посевного агрегата, в состав которого входит сеялка СУБМ-3,6, будет выше, чем у агрегата с сеялкой ЗС-4,2.
Литература
1. Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Влияние толщины, ширины и индивидуальной массы семян подсолнечника на скорость их витания // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2010. № 1 (142-143). С. 76-80.
2. Припоров И.Е. Параметры усовершенствованного процесса разделения компонентов вороха семян крупноплодного подсолнечника в воздушно-решётных зерноочистительных машинах: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Краснодар, 2012.
3. Трубилин Е.И., Припоров И.Е. Технические средства для послеуборочной обработки семян подсолнечника: учебное пособие. Краснодар, 2015.
4. Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Усовершенствование универсального семяочистительного комплекса // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 8-1 (27). С. 71-73.
5. Шафоростов В.Д., Припоров И.Е. Технология послеуборочной обработки семян сои с использованием машин отечественного производства // Зернобобовые и крупяные культуры. 2014. № 4 (12). С. 119-122.
6. Пат. RUS 2177216 Устройство для поверхностного рассева минеральных удобрений и других сыпучих материалов / Якимов Ю.И., Иванов В.П., Припоров Е.В., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский О.Б.; заяв. 14.03.2000.
7. Пат. RUS 2177217 Центробежный рабочий орган для рассева сыпучего материала / Якимов Ю.И., Припоров Е.В., Иванов В.П., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский О.Б.; заявл. 14.03.2000.
8. Припоров Е.В., Юдт В.Ю. Анализ дисковых орудий с четырёхрядным расположением сферических дисков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета 2016. № 118. С. 1413-1427.
9. Припоров Е.В., Левченко Д.С. Анализ сошников сеялок ресурсосберегающих технологий посева зерновых культур // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 109. С. 379-391.
Исследование кривошипно-кулисного механизма оппозитного типа
А.Т. Мухтаров, ст. преподаватель, А.Ж. Мурзагалиев,
к.т.н., Актюбинский РГУ; Б.Н. Нуралин, д.т.н., профессор, Западно-Казахстанский АТУ
В современном поршневом двигателе обязательным конструктивным элементом является ме-
ханизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение вала. Подобный тип механизма преобразования движения оказывает негативное влияние на технико-экономические показатели двигателя за счёт создания боковых усилий на поршень, что
