CC BY
3Вестник АПК л „„„„„,„„„„„„„
Агроинженерия
-№ 1(17), 2015 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
УДК 631.33.024.2
Руденко Н.Е., Горбачёв С.П., Руденко В.Н.
N.E. Rudenko, S.P. Gorbachev, V.N. Rudenko
КОЛЕСНЫЙ СОШНИК СЕЯЛКИ
WHEEL OPENER DRILL
Энергия прорастания и полевая всхожесть растений во многом зависит от качества заделки семян при посеве.
Устанавливаемые в настоящее время на зерновых сеялках сошниковые группы не вполне обеспечивают требуемые качественные показатели заделки семян и удовлетворяют не всем агротехническим требованиям, предъявляемым к посеву. Технология заделки семян сошниковой группой, включающая образование бороздки определенной глубины, укладку на дно семян, заделку их почвой, поверхностное уплотнение, имеет существенные недостатки: хороший контакт семян с почвой обеспечивается поверхностным прика-тыванием. С учетом этого ухудшается аэрация, подтягивается почвенная влага к поверхности, что улучшает условия для находящихся там семян сорняков, затрудняется выход проростков на дневную поверхность.
Более того, слой почвы над семенами содержит возбудителей болезней, и чем он толще, тем больше их количество, воздействующих на семена и проростки.
В работе авторы предлагают более совершенную технологичную схему заделки семян и колесный сошник для ее реализации. Колесная сошниковая группа включает колесо с пластинчатым ободом и ступицей, семяпровод с нараль-ником, чистик. Главным преимуществом данного сошника является то, что он осуществляет вдавливание семян в почву и обеспечивает ее плотность в зоне семян 1,2...1,3 т/м3, что отвечает агротребованиям к посеву, сохраняя при этом рыхлый верхний надсеменной слой толщиной до 20 мм.
Ключевые слова: сошниковая группа, почва, посев, семена, бороздка
Vigor and germination of plants depends largely on the quality of seed placement at planting.
Installable currently on grain drill coulter group does not quite provide the required quality parameters seeding and not satisfy all the agronomic requirements of the crops. Technology seeding coulter group consisting of grooves forming a certain depth, laying on the bottom of seeds, sealing their soil, surface sealing, has significant drawbacks: the good seed to soil contact surface is provided by rolling. With this in mind deteriorates aeration, soil moisture is pulled to the surface, which improves the conditions for being there weed seeds, seedlings difficult exit to the surface.
Moreover, a layer of soil over the seed contains pathogens, and the thicker it is, the more the number of impacting the seeds and seedlings.
In this paper the authors propose an improved scheme of a technological and seeding coulter wheel for its implementation. Wheel vomeronasal group includes wheel rim and the hub plate, vas deferens with of naralnik, scraper. The main advantage of this opener is that it carries the indentation seeds in the soil and ensures its density in the seed zone 1,2...1,3 t/m3, which corresponds to agronomic requirements seeding while keeping the loose top over the seed layer thickness up to 20 mm.
Keywords: vomeronasal group, the soil, sowing, seeds, furrow
Руденко Николай Ефимович -
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор кафедры
«Процессы и машины в агробизнесе»
Ставропольского государственного
аграрного университета
Тел. 8-8652-359410
Горбачёв Семён Павлович -
кандидат технических наук, ассистент кафедры «Процессы и машины в агробизнесе» Ставропольского государственного аграрного университета Тел. +7-962-400-14-62, E-mail: g.semen26@mail.ru
Руденко Валерий Николаевич -
кандидат технических наук, доцент кафедры «Агроинженерия»
Астраханского государственного университета г. Астрахань
Rudenko Nikolay Efimovich -
Doctor of agricultural sciences,
the professor of chair
«Processes and cars in agrobusiness»
Stavropol State
Agrarian University
Ph. 8-8652-359410
Gorbachev Simeon Pavlovich -
PhD of Technical Sciences, assistant chair of «Processes and machines in agribusiness» Stavropol State Agrarian University Ph. +7-962-400-14-62 E-mail: g.semen26@mail.ru
Rudenko Valeriy Nikolaevich -
сandidate of Technical Sciences, docent of chair
«Agroinzheneriya»
Astrakhan State University
Astrakhan
Основная задача сошниковой группы -обеспечение наилучших условий для прорастания семян [1].
Наиболее распространена следующая технологическая схема заделки семян: образование бороздки определенной глубины, укладка
на дно семян, заделка их почвой, поверхностное уплотнение [2].
Эта технология имеет ряд недостатков: хороший контакт семян с почвой обеспечивается прикатыванием. При этом ухудшается аэрация, подтягивается почвенная влага к поверхности,
70
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
В
естник АПК
Ставрополья
что улучшает условия для находящихся там семян сорняков, затрудняется выход проростков на дневную поверхность.
Слой почвы над семенами содержит возбудителей болезней, и чем он толще, тем больше их количество, воздействующих на семена и проростки. Поэтому толщина слоя должна быть минимальной.
Некоторые мелкосемянные культуры, такие как рапс, овощные: лук, морковь, томат, свекла требуют мелкой заделки. Однако, сошника стабильно выдерживающего глубину заделки до 20...30 мм практически нет.
При этом возможно образование посевной бороздки глубиной до 40.50 мм, но толщина
слоя почвы над семенами должна составлять 10.20 мм.
Предлагается колесная сошниковая группа сеялки, которая включает колесо 1 (рис. 1) с пластинчатым ободом 2 и ступицей 3, семяпровод 4 с наральником 5.
Нижняя часть 6 семяпровода 4 направлена в сторону, противоположную направлению движения. Сзади колеса 1 установлен чистик 7.
При наличии на поверхности комков почвы диаметр колеса 1 определяют по формуле:
В = йк • €12
(Ф п + Фх) 2
где dk - диаметр комка почвы, мм;
а
б
а - вид сбоку; б - схема заделки семян 1 - колесо; 2 - обод пластинчатый; 3 - ступица; 4 - семяпровод; 5 - наральник; 6 - нижняя часть семяпровода;
7 - чистик; 8 - семя
Рисунок 1 - Схема колесного сошника
в
естник АПК
Ставрополья
: № 1(17), 2015
Агроинженерия
Отсюда: b =
tgß-h -b0-b,
0 "0 "c
tgß-h
71
фп, ф1 - угол трения почвы по поверхности колеса и угол внутреннего трения почвы, град.
При dk = 40 мм, фп = 18°, ф1 = 22° [3].
D = 40• ctg2 (18 + 22) = 301 мм.
Принимаем й = 300 мм. Ширину пластинчатого обода колеса 1 определяют с учетом перекрытия максимальной длины высеваемых семян:
b = lc max + (±0,1lc max) =
где /стах - максимальная длина семени, мм.
При /Стах = 6 мм; Ьом = 1,2 ■ 6 = 7,2 мм; /стах = 14 мм; Ь0к = 1,2 ■ 14 = 16,8 мм.
Принимаем для мелких семян Ьом = 10 мм, для крупных: Ьок = 17 мм.
Почва, попадающая внутрь пластинчатого обода 2, ссыпается в образованную бороздку и засыпает семена слоем Лс толщиной до 10. 20 мм. Этому способствует и чистик 7 удаляющий почву с наружней и внутренней стороны пластинчатого обода. Слой почвы над семенами должен быть не более 20 мм. Это обеспечивает снижение поражения всходов грибковыми заболеваниями и гнилостными бактериями [4].
Толщину ступицы 3 колеса 1 определяют, используя следующую зависимость:
Ъ0 • кс = к • 2 в (Ъ0 - Ъс),
где в - угол естественного откоса почвы, град;
Л - глубина бороздки, мм.
Равенство радиусов позволяет комку почвы вписываться в кривизну наральника и эффективно смещаться в сторону.
Пластинчатый обод изготавливают из нержавеющей стали или из износостойкой стали Ст 65 Г толщина его 2,5 .3,0 мм.
Работа колесной сошниковой группы осуществляется следующим образом.
В процессе движения криволинейный на-ральник 5 удаляет перед колесом 1 комки почвы. Семена 8 сбрасываются из семяпровода 4 на поверхность непосредственно под колесо 1, которым вдавливаются на требуемую глубину Л.
Глубина вдавливания определяется по формуле:
"=•[1 - ^ - )],
где О = тд - вес колеса, Н; т - масса колеса, кг; Гп - усилие давления пружины, Н; ц - коэффициент объемного смятия почвы, Н/м3; Кс = 0,05 - скоростной коэффициент, (км/ч)-1; Ур - скорость рабочего движения, км/ч; V = 6 км/ч.
При увеличении скорости рабочего движения свыше 6 км/ч глубина хода колеса 1 уменьшается.
Определим Л при следующих параметрах: т = 4 кг; Рп = 40 Н; ц = 2000000 Н/м3 [5]; Ьа = = 0,01 м; й = 0,3 м; = 9 км/ч.
h = 1,31з
(4 • 9,8 + 40)2
0,012 • 20000002 • 0,3
Например: при Ьом = 10 мм; Лс = 20 мм;
Л = 40 мм; в = 35°, для мелких семян:
0,7 • 40-10 -10 • 20 80 „„
Ь = —-= — = 2,8 мм.
"" 0,7 • 40 28
Для крупных семян:
0,7 • 40-17 -17 • 20 136
Ьгг =—-=-= 4,8 мм.
0,7 • 40 28
Таким образом, в обоих случаях:
Ь*.== 3,5- Ьк=И=3,5.
ьсм 2,8 ' Ьск 4,8
Следовательно, толщина ступицы Ьс должна быть в 3,5 раза меньше ширины пластинчатого обода Ьо.
Диаметр семяпровода для мелких семян 10 мм, крупных - 17 мм.
Соответствует им ширина криволинейного наральника 5. Радиус криволинейного наральника равен радиусу комка почвы:
40
г = — = — = 20 мм. " 2 2
х [1 - 0,05(9 - 6)] = 0,038 м = 38 мм.
Вдавливание семян в почву обеспечивает ее плотность в зоне семян 1,2.1,3 т/м3, что отвечает агротребованиям к посеву, сохраняя при этом рыхлый верхний надсеменной слой [6].
Регулируя давление пружины, изменяют глубину хода колеса 1. Причем, при любой глубине хода колеса 1, толщина слоя почвы над семенами составляет 10.20 мм. Бороздка служит накопителем влаги.
Предлагаемый способ заделки семян по сравнению с другими известными имеет следующие преимущества:
- обеспечивается плотный контакт семян с почвой, непосредственно к ним подтягивается почвенная влага;
- семена засыпаются рыхлой почвой, что улучшает аэрацию и облегчает выход проростков на дневную поверхность;
- болезнетворные грибы, бактерии находятся в слое почвы над семенами. Чем меньше этот слой, тем их меньше, тем меньше вероятность заболевания проростков и их гибель;
- колесный сошник сеялки прост по конструкции.
72
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
Литература:
1. Руденко Н. Е. Сеялки для посева семян пропашных культур : учеб. пособие. Ставрополь : АГРУС, 2005. 72 с.
2. Анализ технологических схем заделки семян в почву при посеве / Н. Е. Руденко [и др.] // Вестник АПК Ставрополья. 2011. № 4 (4). С. 42-44.
3. Иваженко С. А., Боков Д. В. Зависимость плотности почвы дна борозды от глубины хода сошника // Достижения науки и техники АПК. 2004. № 3. С. 58-61.
4. Хорунженко В. Е. Технологические основы создания посевных машин и перспективы развития зерновых сеялок // Тракторы и сельхозмашины. 1987. № 11. С. 17-19.
5. Кленин Н. И., Сакун В. А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М. : Колос, 1994. 324 с.
6. Комбинированный дисковый сошник / С. П. Горбачёв [и др.] // Сельский механизатор. 2012. № 7. С. 15.
References:
1. Rudenko N. E. Sowing seeds for planting row crops : proc. allowance. Stavropol : AGRUS, 2005. 72 p.
2. Analysis of the technological schemes of seeding into the soil at sowing / N. E. Rudenko [et al.] // Bulletin of agribusiness Stavropol. 2011. № 4 (4). P. 42-44.
3. Ivazhenko S. A., Bokov D. V. The dependence of the density of the soil from the bottom of the furrow opener depth control // Advances in science and technology agriculture. 2004. № 3. P. 58-61.
4. Horunzhenko V. E. Technological basics of sowing machines and prospects of grain drills // Tractors and farm machinery. 1987. № 11. P. 17-19.
5. Klenin N. I., Sakun V. A. Agricultural and reclamation machines. M. : Kolos, 1994. 324 p.
6. Combined disc coulter / S. P. Gorbachev [et al.] // Rural mechanic. 2012. № 7. P. 15.
