Исследование пневматического скарификатора для предпосевной обработки семян многолетних бобовых трав Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013

5Іпа/д-+Р,,'Н'Ушр +

+ ід<Рл япа/д- +

Р.-Н-Ущ

+ тдґд<р. (23)

В результате, на основе полученного уравнения 23 получим графики зависимостей тягового сопротивления сошника от конструктивных и технологических параметров (рис. 4 — 7). На основании данных зависимостей можно снижать тяговое сопротивление сошника, варьируя его основными параметрами.

Библиографический список

1. Почвообрабатывающие и посевные машины : курс лекций / В. В. Бледных [и др]. — Челябинск : ЧГАУ, 2004. — 236 с.

2. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин : учебник для вузов сельскохозяйственного машино-

строения / Е. С. Босой [и др.] ; под. ред. Е. С. Босого. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 1977 — 568 с.

3. Сабликов, М. В. Сельскохозяйственные машины / М. В. Сабликов. — М. : Колос, 1968. — 296 с.

4. Желиговский, А. А. Экспериментальное определение коэффициентов трения / А. А. Желиговский // Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии с.-х. материалов. — Тбилиси, 1960. — С. 26 — 29.

ШЕВЧЕНКО Анатолий Павлович, кандидат технических наук, профессор кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины». БЕГУНОВ Максим Алексеевич, ассистент кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины».

Адрес для переписки: maksim-begunov@mail.ru

Статья поступила в редакцию 27.06.2013 г.

© А. П. Шевченко, М. А. Бегунов

УДК б31.3б23б А. п. ШЕВЧЕНКО

А. Н. ЛУКИН

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина

ИССЛЕДОВАНИЕ

ПНЕВМАТИЧЕСКОГО СКАРИФИКАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ

Приведены устройство и принцип работы пневматического скарификатора для обработки семян многолетних бобовых трав. Представлены исследования влияния степени потери массы семян на посевные качества: энергия прорастания, всхожесть, количество твердых и дробленых семян в посевном материале, также проведены сравнительные испытания экспериментального скарификатора.

Ключевые слова: скарификатор, воздушный поток, осадочная камера, степень потери массы семян, посевные качества.

За последние десятилетия валовое производство семян трав сократилось в 3 — 4 раза по сравнению с 80-ми годами XX века, а кондиционные семена составляют около 40 % их валового сбора. Решение проблемы удовлетворения потребности отрасли кондиционным семенным материалом во многом определяется эффективностью технологического и технического обеспечения процессов очистки и предпосевной подготовки семян. Применяемые технологии производства семян в большинстве своём морально устарели, а физический износ техники достигает 80 — 90 %. Отсутствие в хозяйствах очистительных и специальных машин для обработки семян (скарификаторов) приводит к значительным их потерям в процессе послеуборочной обработки. Причём имеют место потери, связанные с травмированием и, как следствие, ухудшением всхожести семян [1]. Основными причинами повышенного расхода остро дефицитных семян бобовых высоко-

белковых культур являются их твердокаменность и высокая прочность поверхностной пленки, сдерживающие набухание зерна и не позволяющие развиваться зародышу семени. Это приводит к длительной затяжке всходов и безвозвратной потере части высеянных семян, кроме того, неравномерные всходы резко снижают урожайность и общую продуктивность растительной массы.

Известно несколько способов снижения твёрдости и твердокаменности семян бобовых трав: химический (обработка семян серной кислотой), термический (их прогревание и промораживание), радиочастотный (обработка семян в электромагнитном поле) и механический (скарификация).

Наиболее доступным, простым и производительным является механический способ нарушения герметичности покрывающей пленки семян, поэтому нами была разработана конструкция пневматического скарификатора.

Рис. 1. Схема экспериментального скарификатора:

1 — воздушный поток; 2 — конфузор; 3 — питающий патрубок; 4 — бункер; 5 — дозирующее устройство;

6 — корпус; 7 — днище диска; 8 — спираль;

9 — выходное отверстие; 10 — осадочная камера;

11 — отверстие для удаления крупных примесей;

12 — отверстие осадочной камеры для сбора семян

Таблица 1

Результаты исследования влияния потери массы скарифицированных семян на их качественные показатели

Потеря массы посевного материала М, % Посевные качества семян Число дроблёных семян К, % Число твердых семян Т, % Степень скарификации семян 4, %

Всхожесть П, % Энергия прорастания Е, %

0 43,7 40,6 0 100,0 0,0

5 49,2 45,8 0,2 46,1 53,7

10 63,5 59,1 0,7 17,0 82,3

15 77,1 69,2 1,3 6,8 91,9

20 93,8 84,1 2,7 2,9 94,4

25 82,2 64,8 8,9 1,3 89,8

30 58,1 52,1 16,6 0,7 82,7

35 42,6 38,2 27,7 0,3 72,0

Качество скарификации семян многолетних бобовых трав зависит от трения семян о рабочие органы скарификатора. Поэтому характер связи «семена-рабочие поверхности» определяется скоростными характеристиками движения рабочих органов, типом поверхности рабочих органов и скоростными характеристиками движения семян.

Экспериментальный скарификатор состоит из трех блоков (рис. 1) [2]:

— бункер с дозатором для семян;

— рабочая камера (неподвижный диск и спиралеобразная перегородка с шероховатыми поверхностями);

— осадочная камера.

Принцип работы скарификатора следующий: семена загружаются в бункер 4, подаётся воздушный поток 1 в конфузор 2, затем запорно-дозирующим устройством 5 устанавливают подачу семян в питающий патрубок 3 который установлен тангенциально в корпусе, где они подхватываются воздушным потоком и поступают в скарифицирующий канал, образованный днищем диска 7, витками спирали 8 и крышкой 13 корпуса 6. Семена, попадая на периферию диска 7, воздушным потоком прижимаются к стенкам канала и перемещаются к центру диска 7. При этом подвергаются скарификации путем нане-

сения царапин о шероховатую поверхность спирали 8 и диска 7 на твердую оболочку и создания тем самым возможности проникновения к зародышам влаги и воздуха. Дойдя до центра диска, семена попадают через выходное отверстие 9 в осадочную ка-

Рис. 2. График зависимости полевой всхожести — П, энергии прорастания Е, травмирования К, числа твердых семян Т и степени скарификации семян \ от степени потери массы семян М, %

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013

Показатели качества работы устройств для скарификации при лабораторных исследованиях на семенах козлятника восточного (галеги)

Показатели Дисковый терочный аппарат, Уд Пневматический скарификатор, Уэ

Среднее значение твёрдых семян х, шт. 118 52

Среднеквадратичное отклонение а, шт. 21 3,2

Коэффициент вариации V, % 18,2 2,8

Ошибка средней выборки Р, шт. 7 1

Относительная ошибка средней выборки, Рх, % 5,7 1,7

Среднее значение количества травмированных семян х, шт. 241 40 16,8 11 3 8,6 1

Среднеквадратичное отклонение а, шт.

Коэффициент вариации V, %

Ошибка средней выборки Р, шт. 5,3 1,8

Относительная ошибка средней выборки Рх,%

Энергия прорастания семян, % 80 90

Всхожесть семян, % 83 96

меру 10, где за счет ее расширения воздушный поток уменьшает свою скорость, и семена, прошедшие скарификацию через выходное отверстие 12 осадочной камеры 10 поступают в упаковочную тару. Менее ценные семена и более крупные примеси удаляются через отверстие 11.

Процесс скарификации семян заключается в нарушении герметичности оболочки путем нанесения царапин или образования трещин, для этого необходимо, чтобы семя встретилось со скарифицирующей поверхностью, поставленной на пути его полета, с определенной скоростью. При высоких скоростях происходит интенсивная обработка материала, т.е. в нем будет содержаться незначительное количество семян с герметичной оболочкой (околоплодником) и большое количество битых, дробленых семян, а последнее является недопустимым для посевного материала. При малых скоростях в обработанном материале остается большое количество семян с неповреждённой оболочкой, а это значит, что скарификация проведена неудовлетворительно.

Одним из главных показателей оценки качества скарификации семян являются посевные качества семян, а также количество повреждённых семян. Для проведения лабораторных испытаний бралась выборка 1000 семян. Семена были проверены на микроскопе на отсутствие механических повреждений. Задачей опыта было определение степени влияния потери массы семян при скарификации на посевные качества семян: полевая всхожесть, энергия прорастания. Посевные качества обработанных семян оценивались по существующему ГОСТу 12038 — 84 [3], который предусматривает определение энергии прорастания, всхожести и количества твердых семян в посевном материале.

Результаты проведения исследований сведены в (табл. 1). По результатам эксперимента построены графики влияния потери массы семян на посевные качества (рис. 2).

Анализ табл. 1 и графиков, представленных на рис. 2, показывает, что при степени потери массы семян М в диапазоне от 15 до 25 % проявляются наиболее высокие посевные характеристики П 77,1 — 93,8 %, Е 64,8 — 84,14 %, при этом травмирование семян составляет К 1,3 — 8,9 %, степень скарификации Е, 89,8 — 94,4 %, число твердых семян Т 1,3 — 6,8 %. Дальнейшее повышение степени потерь массы семян М приводит к чрезмерному их травмированию и снижению посевных качеств.

Для проверки работы и определения качественных показателей выполнения технологического процесса экспериментальным пневматическим скарификатором были проведены производственные исследования в сравнении с дисковым тёрочным аппаратом конструкции М. И. Борисова. При проведении сравнительных исследований во время предпосевной обработки семенного материала были определены следующие показатели:

— степень скарификации, ^, %

— среднеквадратичное отклонение а, шт.

— коэффициент вариации V, %

— ошибка средней выборки Р, шт.

— относительная ошибка средней выборки, Р , %

— среднее значение количества травмированных семян х, шт.

— всхожесть семян, %

Сравнительные результаты опытов и математическая обработка качественных показателей скарификации семян при обработке на экспериментальном скарификаторе и дисковом тёрочном аппарате представлены в (табл. 2).

Относительная величина качественной скарификации семян, выраженная через коэффициент вариации у экспериментального скарификатора выше, чем у дискового тёрочного аппарата.

Полученные в ходе проведённых лабораторных испытаний данные показывают, что экспериментальный скарификатор соответствует всем требованиям, предъявляемым к устройствам для предпосевной обработки семян трав.

Разница показателей при обработке галеги составляет: энергия прорастания выше на 9 %, всхожесть больше на 12 %, количество твёрдых семян меньше на 5,3 %, травмированность меньше на 6,4 %. Статистический анализ подтвердил достоверность полученных результатов (Р<0,05).

Простота конструкции позволяет изготовить пневматический скарификатор в условиях хозяйств, также применение скарификатора позволяет снизить норму высева на 60 % за счёт улучшения посевных качеств семян, что, в свою очередь, позволит снизить себестоимость производства.

Библиографический список

1. Возделывание козлятника восточного на корм и семена в Западной Сибири: Рекомендации / РАСХН. Сиб. отд-ние. Сиб-НИИ кормов. —Новосибирск, 2000. — 32 с.

2. Пат. 111958 Российская Федерация, МПК А 01 С 1/00. Скарификатор / Шевченко А. П., Вербовский А. В., Лукин А. Н. ; заявитель и патентообладатель Омский гос. аграрный ун-т им. П. А. Столыпина. — № 2011 2011124427/13 ; заяв. 16.06.2011 ; опуб. 10.01.2012, Бюл. № 1.

3. ГОСТ 12038 — 84. Методы определения всхожести. — М., 1991. - 24 с.

ШЕВЧЕНКО Анатолий Павлович, кандидат технических наук, профессор кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины».

ЛУКИН Александр Николаевич, ассистент кафедры «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины».

Адрес для переписки: cany_l@mail.ru

Статья поступила в редакцию 27.09.2013 г.

© А. П. Шевченко, А. Н. Лукин

УДК 6214 И. И. ШИРЛИН

А. В. КОЛУНИН С. А. ГЕЛЬВЕР А. А. ИВАННИКОВ В. В. НЕЧАЕВ А. Д. ГЕДЗЬ Н. А. КУЗНЕЦОВ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Омский государственный университет путей сообщения

Омский филиал Военной академии материально-технического обеспечения

РЕСУРС МАСЛА КАК ПОКАЗАТЕЛЬ, ЗАВИСЯЩИЙ ОТ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Условия эксплуатации автомобилей в значительной степени определяют активность окислительных процессов в моторных маслах и процессов срабатывания пакета присадок, вводимых при их производстве. В Омской области нашли широкое применение автомобили отечественного производства «ГАЗель». Грузовой, пассажирский транспорт, служба скорой помощи, полиция и многие другие сферы деятельности омичей включают в себя использование автомобилей этого семейства. В данной статье представлены результаты испытаний моторного масла класса вязкости SAE 10W-40 эксплуатационного класса по API SL/CF. Данное масло испытывалось в двигателях 4-х групп автомобилей «ГАЗель», работавших в различных условиях эксплуатации, а также интерпретации этих результатов.

Ключевые слова: ресурс масла, кислотное число, щелочное число, окислительные процессы, частота вращения коленчатого вала, пропан-бутановая смесь.

Более 50 % эксплуатационных затрат автотранспортных предприятий связано с расходами на приобретение топлива, цена которого с течением времени неумолимо увеличивается. Последнее обстоятельство вынуждает автоперевозчиков к поиску иных, менее затратных путей в осуществлении своей деятельности. Как известно, рыночная стоимость сжиженного нефтяного газа (СНГ, пропан-бутано-вая смесь), приблизительно, на 40 % ниже стоимости традиционного жидкого топлива. В этой связи

для снижения себестоимости автоперевозок многие владельцы устанавливают на автомобили дополнительные системы питания — газобаллонное оборудование, обеспечивающее работу двигателя на про-пан-бутановой смеси.

Такая переконвертация, как правило, не требует существенных изменений конструкции двигателя и быстро окупается за счет разницы в стоимости двух видов топлива. Автомобиль, оснащённый газобаллонным оборудованием, в случае необхо-

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ