CC BY
13
пределителя на точность деления потока семян по семяпроводам, а также получить уравнение регрессии комплексного воздействия вышеперечисленных факторов на этот показатель: V = 4,65 - 0,0041 + 0,825пст + 0,01Х«ст.
V,
1U
Рис. 7 - Поверхность равного отклика при делении смеси на части
Вывод. Анализируя полученные данные, установлены оптимальные параметры распределителя длиной 130 мм четырёх плоскостей со стержнями (10 стержней). Неравномерность распределения потока семян на части варьировала от 62 до 4,9
%. Отмечено малое влияние угла рассеивателя, поэтому в дальнейших исследованиях для сглаженного протекания процесса деления семягу-мусной смеси угол наклона был принят 20 град.
Литература
1. Крючин Н.П., Котов Д.Н., Артамонова О.А. Теоретическое исследование процесса перемещения замоченных семян рабочими органами торсионно-штифтового высевающего аппарата // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (82). С. 148 - 152.
2. Крючин Н.П., Горбачев А.П. Аэродинамические свойства формирователя потока семян // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 6 (86). С. 163 - 166.
3. Крючин Н.П., Андреев А.Н. Разработка и обоснование параметров горизонтального распределителя семян для пневматического высева // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 3. С. 3 - 8.
4. Баранов И.В., Егоров В.А. Новая конструкция льняной сеялки // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2012. № 2. С. 8 - 9.
5. Крючин Н.П., Андреев А.Н. Высевающий аппарат непрерывного дозирования селекционной сеялки // Сельский механизатор. 2013. № 6. С. 8 - 9.
6. Пат. № 2131656. Российская Федерация. Высевающий аппарат / Крючин Н.П., Андреев А.Н., Ларионов Ю.В., Рязанов А.Б.; заявл. 01.09.97; опубл. 20.06.99, Бюл. № 17. - 3 с.: ил.
7. Крючин Н.П. Посевные машины. Особенности конструкций и тенденции развития: учеб. пособ. Самара, 2009. 177 с.
Александр Николаевич Андреев, кандидат технических наук, доцент. ФГБОУ ВО «Самарский государственный аграрный университет». Россия, 446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная 2, [email protected]
Сергей Владимирович Вдовкин, кандидат технических наук, доцент. ФГБОУ ВО «Самарский государственный аграрный университет». Россия, 446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная 2, [email protected]
Alexander A. Andreev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor. Samara State Agrarian University. 2, Uchebnaya St., p.g.t. Ust-Kienelsky, Samara region, 446442, Russia, [email protected]
Sergey V. Vdovkin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor. Samara State Agrarian University. 2,
Uchebnaya St., p.g.t. Ust-Kienelsky, Samara region, 446442, Russia, [email protected]
-♦-
Научная статья УДК 631. 511
Исследование высевающих аппаратов зерновых сеялок на равномерность высева
Алий Халисович Габаев
Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет
Аннотация. Посев различных сельскохозяйственных культур на полях сельскохозяйственных предприятий производится тремя основными типами сеялок - разбросными, рядовыми и гнездовыми. Для посева зерновых культур наиболее широко применяется рядовой посев. Преимущество рядового посева по сравнению с разбросным очевидно: повышение урожая, экономия посевного материала, удобство последующего ухода за посевами и др. Учитывая широкое распространение рядового посева, исследование процесса высева семян катушечными высевающими аппаратами является весьма актуальной задачей. В статье представлены результаты исследований воспроизведения равномерной струи семенного материала высевающими аппаратами с различными типами катушек, проведённых в научно-исследовательской
лаборатории Кабардино-Балкарского ГАУ Наибольшую равномерность показали несдвигаемые катушки с зубцами и катушки со смещёнными желобками, так как у них оказалось наименьшее количество пустых участков. Несдвигаемая катушка уложила 54 % зёрен по две-три штуки на участке, наименьшую равномерность распределения семян по борозде показала катушка сдвигаемого типа. С помощью аппаратов с несдвигаемыми катушками регулируются нормы высева за счёт изменения скорости вращения катушки или за счёт смены катушек с желобками одного размера или вида на другой. Однако такие аппараты менее удобны и требуют более сложных манипуляций, приводят к удорожанию посевной машины.
Ключевые слова: зерновая сеялка, высевающий аппарат, семяпровод, катушка, сошник, равномерность высева семян.
Для цитирования: Габаев А.Х. Исследование высевающих аппаратов зерновых сеялок на равномерность высева // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 5 (91). С. 100 - 104.
Original article
Study of seeding machines of grain seeders on the uniformity of seeding
Alii H. Gabaev
Kabardino-Balkarian State Agrarian University
Abstract. Sowing of various crops in the fields of agricultural enterprises is carried out by three main types of seeders - scatter, row and nest. For sowing grain crops, drill sowing is most widely used. The advantage of row sowing in comparison with scattered sowing is obvious: increased yield, economy of seed, convenience of subsequent care of crops, etc. Given the widespread use of row sowing, the study of the process of sowing seeds with reel sowing devices is a very urgent task. The article presents the results of studies of the reproduction of a uniform stream of seed material by seeding devices with various types of coils, carried out in the research laboratory of the Kabardino-Balkarian State Agrarian University. Non-displaceable coils with teeth and coils with offset grooves showed the greatest uniformity, since they had the least number of empty areas. The non-displaceable spool placed 54% of the seeds in two or three pieces on the site, the least uniformity of seed distribution along the furrow was shown by the roll of the shifting type. With the help of devices with non-displaceable coils, the seeding rate is regulated by changing the speed of rotation of the coil or by changing the coils with grooves of one size or type to another. However, such devices are less convenient and require more complex manipulations, leading to an increase in the cost of the sowing machine.
Keywords: grain seeder, sowing device, seed tube, reel, opener, uniformity of sowing seeds.
For citation: Gabaev A.H. Study of seeding machines of grain seeders on the uniformity of seeding. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 91(5): 100 - 104. (In Russ.).
Судить о равномерности высева семян только по равномерности зерновой струи, выходящей из аппарата, недостаточно, ибо при перемещении по семяпроводу и сошниковой трубке семена несколько изменяют взаимное положение. С помощью семяпровода происходит выравнивание струи, если она из выбрасывающего аппарата выходит неравномерно [1, 2]. Вопрос о степени равномерности зерновой струи, выходящей из аппарата как непосредственно, так и из сошника остаётся актуальным.
Цель работы заключается в исследовании равномерности подачи семян зерновых культур высевающими аппаратами с различными типами катушек.
Материал и методы. В целях оценки неравномерности зерновой струи в научно-исследовательской лаборатории кафедры механизации сельского хозяйства Кабардино-Балкарского ГАУ была разработана лабораторная установка (рис. 1), где зерновой поток принимается на бумажную липкую ленту, которая равномерно перемещается со скоростью, соответствующей рабочей скорости зерновой сеялки.
Каждое зерно, попавшее на липкую ленту, остаётся на том же месте (удерживается клеем ленты), где выпало (рис. 2). В задачу исследования
входило рассмотрение порядка распределения зёрен на липкой ленте и их количество.
Вся лента по своей длине разбивается на ряд последовательных участков, длина каждого из которых равна 5 см. Семена, выброшенные катушкой высевающего аппарата, заполняют размеченные 5-сантиметровые участки липкой ленты по-разному, т.е. на одних участках может оказаться по 1 зерну, на других - по 2, на третьих - по 3 и так далее; некоторые участки могут оказаться пустыми, без зёрен [2]. Предположим, что катушка выпустила общее количество зёрен М, которые на ленте длиной L с общим количеством 5-сантиметровых участков N распределятся таким образом:
L = 5N см. (1)
Обозначив через «0, щ, «2, «з. число пустых участков, с одним зерном, с двумя зёрнами и т.д., получим:
«о + «1 + «2 +■■■ + « = N; (2)
или в процентном выражении:
«-100 % + «-100 % +—100 % +...
N N N (3)
«
+-í-100 % = 100 %. N
Полученные данные удобно изобразить в виде графика, на котором по оси абсцисс
Рис. 1 - Лабораторная установка для оценки равномерности зерновой струи
или в процентах т, М
^100 % + ^100 % + ^100 % +...
М
т2 М
т
(5)
+100 % = 100 %. М
Нанося на этот же график общее количество зерна, расположившегося по 1 шт., по 2 шт. и так далее, получим пунктирные кривые т (рис. 2).
Необходимо отметить, что одно свойство кривых т и п заключается в том, что абсцисса точки их пересечения определяет среднее содержание зёрен на участках липкой ленты.
Если общее количество зёрен М разместилось на ^-участках, с учётом и пустых участков, на всей длине Ь ленты, то среднее количество зёрен на каждом участке определится по выражению: М
а = (зёрен). (6)
Обозначим па - число участков, на которых выпало по а зёрен; тогда общее число зёрен на участках па будет определяться по выражению:
А = а Па (7)
или, принимая во внимание равенство (6),
А П (8)
или
М N
А п
—100 % = 100 %, М N
(9)
Рис. 2 - Распределение зерен на липкой ленте
отмечаются последовательно координаты, соответствующие участкам с числом зёрен в каждом 1 = 0, 1, 2, 3 и так далее, а по оси ординат - относительное количество участков каждой категории, в результате получается ряд точек; соединяя их последовательно прямыми, получаем график, характеризующий распределение участков по признаку, отмечающему число зёрен на каждом участке [3]. На рисунке 3 сплошными линиями намечены распределения после исследования различных типов катушек высевающих аппаратов.
Распределение участков - кривые п, однако это не даёт достаточной для суждения о равномерности работы катушки высевающего аппарата информации. Эти данные дополняются другим распределением, отмечающим относительное количество всех зёрен, располагающихся на указанных участках [4]. Чтобы внести ясность, обозначаем через ть т2, т3 и так далее число зёрен, разместившихся по 1, по 2, по 3 и так далее, следующим образом:
т1 + т2 + т3 + ... + т1 = М (4)
где —100 % - относительное количество всех
М
зёрен, выпавших по а шт. на каждом участке;
п
—100 % - относительное количество всех
N
участков с а зернами в каждом.
Таким образом, относительное количество зёрен на участках, содержащих среднее число зёрен а, равно относительному числу участков с а зернами в каждом.
Исходя из вышеизложенного точки пересечения кривых т и п определяют среднее число зёрен на участке.
Сравнение характеристик для несдвигаемых катушек и катушки сдвигаемой можно сделать по следующим показателям:
- по относительному количеству пустых участков;
- по количеству участков, содержащих среднее число зёрен или близкое к нему;
- по относительному количеству зёрен, расположившихся на участках по 2 и по 3 зерна (или по какому-либо другому числу зёрен) [5].
Результаты исследования. Пользуясь построенными графиками (рис. 3), получили значения показателей равномерности работы катушек высевающих аппаратов и свели их в таблицу 1.
36 30 25 20 15 10 5 О
1 1 1 Частоте лее —
\ у / У част*
\ / К Ш- че spt 1Н ю
i а г ! V
I / f т
п N *
г \ \
S 10
Чиспр зёрен us участке
А
%
35 30 25 20 15 10 5 О
f Частенпа участков
п / \ т
1 I 1 г i \ 1 К( / жичест зёрен at)
I t 1 1 t 1 f 1 1 L
1 1 1 k L 'i ■
i 1 1 X.
О 4 б б 10
Число зёрен на участке Б
\ Чт уч / У/ТК ас зт гт а 06 КА юичесггн зерен 30
\ ... I
t 1 * 1 m- 1 1
\ я У \ л * 1 |
/ ■■■ V'
t ivj
0 2 4 6 8 Чиощ> лерен на /читке
В
в 10
0 2 4 6
Чиапо зёрен на участке Г
Рис. 3 - Характеристика равномерности подачи зерна катушками различных типов:
А - несдвигаемой катушкой со сплошными желобками; Б - несдвигаемой катушкой со смещёнными желобками; В - несдвигаемой катушкой с зубцами; Г - сдвигаемой катушкой со сплошными желобками
1. Показатели равномерности работы катушек высевающих аппаратов
Показатель Несдвигаемые катушки Сдвигаемая катушка
со сплошными желобами со смещёнными желобами зубчатые
В среднем на участке зёрен, шт. 2,01 2,4 2,2 3,05
Число пустых участков, % 30,0 11,0 11,0 28,5
Число зёрен, выпавших по 2 шт. на участке, % 18,5 22,5 30,0 10,0
Число зёрен, выпавших по 2 и по 3 шт. на участке, % 33,5 40,0 54,0 19,5
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что наибольшую равномерность показали несдвигаемые катушки с зубцами и катушки со смещёнными желобками, так как у них оказалось наименьшее количество пустых участков, наибольшее количество равномерно распределённых зёрен. Так, с помощью не-сдвигаемой катушки с зубцами было уложено свыше половины (54 %) выброшенных зёрен по 2 и 3 шт. на участке. Наименьшую равномерность распределения семян показала катушка сдвигаемого типа, которая из всех выброшенных ею зёрен уложила только 20 % по 2 и по 3 шт. зерна на участке.
По приведённым данным всё же нельзя получить обобщённую информацию относительно свойств катушек в полном объёме, так как не были учтены в опытах другие факторы, влияющие на равномерность распределения посевного материала.
Вывод. Анализируя конструкцию катушек высевающих аппаратов, можно сделать вывод, что преимущество сдвигаемых катушек заключается в удобстве регулирования количества высева и в простоте приспособлений, применяемых для этой цели.
Аппараты с несдвигаемыми катушками предоставляют возможность регулирования нормы высева за счёт изменения скорости вращения катушки или за счёт смены катушек
с желобками одного размера или вида на другой. В этом отношении высевающие аппараты с несдвигаемыми катушками менее удобны и требуют более сложных манипуляций при регулировании высевающего аппарата с учётом заданной нормы высева. В качестве примера можно рассмотреть сеялку, снабжённую коробкой скоростей, которая позволяет небольшими ступенями изменять скорость вала выбрасывающих аппаратов в широких пределах [6 - 10]. В конструктивном отношении данное устройство является решением задачи, но в то же время устройство усложняет конструкцию, снижает надёжность и повышает стоимость посевной машины.
Литература
1. Кравченко И.Н., Зорин В.А., Пучин Е.А. Основы надёжности машин. Ч. II. М., 2006. 260 с.
2. Габаев А.Х. К вопросу надёжности сошников с полимерными бороздообразующими дисками // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 3 (83). С. 154 - 157.
3. Хахов М.А., Каскулов М.Х. Исследование процесса работы ребристых катков посевной машины // Известия КБНЦ РАН. 2003. № 1 (9). С. 31 - 34.
4. Горячкин В.П., Гранвуане А.Х. Теоретическое обоснование сеялок. М.: Колос, 1986. 358 с.
5. Пат. RU № 2511237 С1 А01С7/20 Устройство для посева семян зерновых культур / Каскулов М.Х., Габаев А.Х., Апажев А.К. и др.; заявл. 07.12.2012 г.; опубл. 10.04.2014 г; Бюл. № 10 от 10.04.2014 г
6. Modeling of disk sowing apparatus operation process / Y.A. Shekikhachev, V.H. Mishkhozhev, L.Z. Shekikhacheva et al. // IOP Confe-rence Series: Earth and Environmental Science. 2020; 548(2): 022004.
7. Апажев А.К., Шекихачев Ю.А., Хажметов Л.М. Модернизация зерновой сеялки для работы в условиях повышенной влажности почв // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2016. № 3 (43). С. 238 - 245.
8. Габаев А.Х., Мишхожев А.А. Устойчивость и глубина хода дискового сошника // Известия Оренбург-
ского государственного аграрного университета. 2021. № 2 (88). С. 91 - 94.
9. Габаев А.Х. Влияние свойств почвы на процесс образования бороздки для семян // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета. 2013. № 2. С. 67 - 71.
10. Габаев А.Х. Нам А.К. Математическая модель работы бороздообразующего рабочего органа посевной машины и определение его оптимальных конструктивных параметров методом многофакторного эксперимента // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2016. № 43. С. 317 - 321.
АлийХалисович Габаев, кандидат технических наук, доцент. ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова». Россия, 360030, г. Нальчик, ул. Ленина, 1в, [email protected]
Aliy H. Gabaev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor. Kabardino-Balkarian State University
named after V.M. Kokov. 1v, Lenin St., Nalchik, 360030, Russia, [email protected]
-♦-
Научная статья
УДК 631.372
doi: 10.37670/2073-0853-2021-91-5-104-108
Теоретические исследования влияния излишней поворачиваемости колёсного трактора на устойчивость при движении на склоне
Сария Валейевна Тарасова, Юрий Андреевич Ушаков, Евгений Михайлович Асманкин,
Вячеслав Сергеевич Стеновский
Оренбургский государственный аграрный университет
Аннотация. Устойчивость движения трактора осуществляется за счёт изменения его поворачиваемости, что позволяет «забросить» машину вверх по склону на расстояние, равное величине скольжения вниз. Функция полного поперечного смещения трактора от заданной траектории реализована посредством математического моделирования в плане факторных исследований процесса взаимодействия колёсного движителя и наклонной опорной поверхности. установлены граничные параметры конструкционно-технологического и природно-ландшафтного характера (8j, 82 < 15°, угол наклона опорной поверхности в диапазоне от 5 до 20°), в пределах которых инновационирование модернизованной системы траекториальной стабилизации колёсного трактора на склонах в производственный цикл является экономически целесообразным.
Ключевые слова: трактор, устойчивость, движение, поворачиваемость, склон, углы увода, поперечное смещение.
Для цитирования: Теоретические исследования влияния излишней поворачиваемости колёсного трактора на устойчивость при движении на склоне / С.В. Тарасова, Ю.А. Ушаков, Е.М. Асманкин [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 5 (91). С. 104 - 108. doi: 10.37670/2073-0853-2021-91-5-104-108.
Original article
Theoretical studies of the influence of oversteer of a wheeled tractor on stability when driving on a slope
Sariya V. Tarasova, Yu^ A. Ushakov, Evgeny M. Asmankin, Vyacheslav S. Stenovsky
Orenburg State Agrarian University
Abstract. The stability of the tractor movement is carried out by changing its steering, which allows you to "throw" the machine up the slope at a distance equal to the amount of sliding down. The function of the complete transverse displacement of the tractor from a given trajectory is realized by means of mathematical modeling in terms of factor studies of the process of interaction between the wheel propeller and the inclined support surface. boundary parameters of a structural, technological and natural landscape character (81, 82 < 15°, the angle of inclination of the support surface in the range from 5 to 200) have been established, within which the innovation of the modernized system of trajectory stabilization of a wheeled tractor on slopes in the production cycle is economically feasible.
Keywords: tractor, stability, movement, steering, slope, slip angles, lateral displacement.
For citation: Theoretical studies of the influence of oversteer of a wheeled tractor on stability when driving on a slope / S.V. Tarasova, Y.A. Ushakov, E.M. Asmankin et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 91(5): 104 - 108. (In Russ.). doi: 10.37670 / 2073-0853-2021-91-5-104-108.
