CC BY
35
УДК 631.331+631.316
КОНСТРУКЦИЯ СЕЯЛКИ-КУЛЬТИВАТОРА ССВ-3,5 С ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ
ДЛЯ ПОСЕВА СЕМЯН ТРАВ
А. А. Пяткин, аспирант; Н. П. Ларюшин, доктор технических наук, профессор; А. В. Поликанов, кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Пензенская» ГСХА, т. (841-2) 62-85-63, е-mail: [email protected]
Предлагается конструкция сеялки-культиватора ССВ-3,5 с приспособлением позволяющим одновременно с посевом зерновых культур осуществить посев семян трав. Особенностью данного приспособления является простота его изготовления и установки на сеялку. Сеялка-культиватор с данным приспособлением прошла испытания на базе ФГУ «Поволжская государственная зональная машиноиспытательная станция» и рекомендована для внедрения в технологию производства зерновых культур в зоне Среднего Поволжья.
Ключевые слова: приспособление для посева, сошник, сеялка-культиватор, семена трав, заделывающее устройство.
Важнейшими отраслями сельскохозяйственного производства как в Пензенской области, так и в России в целом являются животноводство и связанное с ним кормопроизводство. Необходимость восстановления и развития животноводства не подлежит сомнению, поскольку обеспеченность населения собственными продуктами животного происхождения - одно из условий формирования здорового общества и продовольственной независимости страны [7].
Современное животноводство должно опираться на прочный фундамент в виде хорошо развитого, научно обоснованного кормопроизводства. Выращивание многолетних трав - одно из перспективных и многообещающих направлений кормопроизводства, обеспечивающее положительный результат в относительно небольшие сроки. В настоящее время многолетние травы в РФ занимают 17,6 млн. га, из которых полноценные травостои составляют не более 4 млн. га, или 23 % их площади. В большинстве районов страны преобладают злаковые травы с продуктивностью, не превышающей 100 ц/га зеленой массы.
Многолетние травы, как правило, в первый год дают невысокие урожаи, всходы часто изрежены, слабы и засорены сорняками. Уменьшить данные негативные факторы можно известным способом -подсевом многолетних трав вместе с зерном зерновыми или зернотравяными сеялками. Недостатком этого способа является то, что при подсеве сошники сеялок неравномерно укладывают семена культур по глубине, и семена многолетних трав высе-
ваются на поверхность почвы или в поверхностный сухой слой и долго не прорастают. Сохранившиеся после подсева сорта трав не оказывают существенного влияния на улучшение ботанического состава и повышение продуктивности улучшаемого травостоя во второй и последующие годы [5, 10].
В ближайшие годы площади многолетних трав необходимо увеличить до 20...21 млн. га, что существенно уменьшит дефицит протеина в объемистых кормах и повысит их агротехническую роль в системах земледелия. Увеличение площадей многолетних трав необходимо прежде всего в Центрально-Черноземном и Поволжском регионах [6]. Решение поставленной задачи интенсификации полевого кормопроизводства должно базироваться на максимальном использовании биологических факторов, природно-климатических ресурсах, разработке и внедрении новых ресурсосберегающих машин [б, 7].
В настоящее время известно большое количество машин отечественного и импортного производства, которые могут осуществлять посев трав. Наиболее известна в РФ сеялка СЗТ-3,6А, предназначенная для рядового посева семян зерновых, зернобобовых культур с одновременным посевом сыпучих (и несыпучих) семян трав и внесением минеральных удобрений. Сеялка дернинная СДК-2,8 предназначена для ленточного двухстрочного посева семян трав в дернину лугов и пастбищ с целью повышения урожайности и улучшения ботанического состава травостоя. Сеялка СТС-2 предназначена для рядкового посе-
Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 75
11 12 7 12 11
Рис. 1. Схема сеялки - культиватора ССВ-3,5 с комбинированным сошником: 1 - рама; 2 - опорные колеса; 3 и 11 - механизм регулирования глубины хода рабочих органов; 4 - плоскорезная лапа; 5 - режущая кромка; 6 - стойка; 7 - бункер; 8 - сошник (анкерный); 9 - заделывающее устройство; 10 - прикатывающие катки; 12 - гидроцилиндр
ва семян зерновых, зернобобовых и травяных культур по необработанной стерне с одновременным внесением гранулированных минеральных удобрений и прикатыва-нием засеянных рядков. Сеялка пневматическая Kverneland DG предназначена для посева зерновых и бобовых культур, гречихи, рапса, льна, клевера, трав и других культур с использованием различных схем, отличается высокой производительностью. Комбинированный агрегат Airseeder предназначен для прямого посева семян зерновых культур с возможностью подсева семян трав. В США выпускается малогабаритная универсальная механическая зерновая сеялка John Deere 1590, предназначенная для посева зерновых культур с одновременным внесением минеральных удобрений и подсевом трав. Сеялка PNEUMATIC осуществляет посев семян пшеницы, ячменя, ржи, овса, рапса, гороха, фасоли и многих других культур в любых условиях (обычный посев и в мульчу) [1, 2, 4, 13].
Основным рабочим органом сеялки, в том числе и травяной, влияющим на качество заделки семян, является сошник. От его конструкции зависит, насколько оптимальными будут условия для прорастания уложенных в почву семян. Анализ конструкции всех типов сошников, используемых на травяных сеялках, привёл к выводу, что требования к сошникам постоянно возрастают и главными из них считаются: оптимальная глубина посева, качественное уплотнение дна борозды, возможность самоочистки, длительный срок службы и низкие
затраты на обслуживание, высев без закупорки рабочих органов органическими остатками - и все это на скоростях до 20 км/ч. Чтобы учесть все возможные условия посева, производители сельскохозяйственных машин предлагают сегодня целый ряд сошников различных типов: однодисковый, двухдисковый, долотовидный и анкерный [3].
Однодисковый сошник имеет наименьшее тяговое сопротивление, пригоден для посева по мульче. Отрицательной стороной является эффект двойного ряда.
Двухдисковый сошник также пригоден для работы по мульче и применяется для более точной укладки семян, но имеет более сложную конструкцию.
Долотовидные сошники применяются на площадях с выровненным рельефом, они высокопроизводительны и имеют возможность прямого посева по стерне.
Анкерные сошники применяются на предварительно обработанных полях. Их положительной стороной является простота конструкции с возможностью ленточного посева. Отрицательной стороной является то, что посев по мульче не всегда возможен [11, 12, 14].
Авторами предлагается конструкция сеялки-культиватора ССВ-3,5, для посева зерновых культур с возможностью одновременного посева семян трав комбинированными сошниками специальной конструкции (на комбинированный сошник подана заявка на изобретение).
Сеялка-культиватор (рис. 1) состоит из рамы 1 с опорными колесами 2, рыхлящих
рабочих органов в виде плоскорезных лап 4 с режущими кромками 5, установленных в два ряда и закрепленных на раме посредством стоек 6, бункера 7 для высева семян и удобрений, анкерного сошника 8 для высева мелкосеменных культур с заделывающим устройством 9, прикатывающих катков 10 и механизма регулирования глубины хода рабочих органов 3 и 11, связанных с гидроцилиндром 12 [8].
Технологический процесс посева протекает следующим образом: при движении посевного агрегата по полю семена зерновых культур поступают из бункера 7 в высевающие аппараты, а затем по семяпро-
водам в стойки сошников 6, где они попадают на семяраспределители пассивного типа и равномерно распределяются по ширине захвата плоскорезных лап 4. Одновременно с этим из второй секции бункера 7 семена трав через высевающие аппараты попадают в семяпроводы и далее в анкерные сошники 8, установленные по обеим сторонам от основного сошника 6. Крепление анкерных сошников 8 к стойке сошника 6 со стрельчатой лапой осуществляется посредством параллелограммного механизма 2 (рис. 2). Расстояние между двумя анкерными сошниками можно регулировать в интервале от 15 до 45 см. Высеян-
Рис. 2. Приспособление к сеялке-культиватору ССВ-3,5 для посева семян трав: 1 - сошник со стрельчатой лапой; 2 - параллелограммный механизм; 3 - анкерный сошник для посева семян трав; 4 - заделывающее устройство; 5 - упругий элемент крепления заделывающего устройства к комбинированному сошнику; 6 - винты крепления заделывающего устройства к кронштейну упругого элемента
Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 77
ные семена трав с помощью заделывающих устройств 4 закрываются влажной почвой. Глубину заделки семян регулируют в интервале 2...6 см, ослабляя винты крепления заделывающего устройства 6 к кронштейну упругого элемента 5, перемещая его при этом по овальным отверстиям. Сеялка аг-регатируется с трактором класса 3.
Сеялка-культиватор ССВ-3,5 с приспособлением для посева семян трав прошла государственные испытания на базе ФГУ «Поволжская государственная зональная машиноиспытательная станция». По результатам испытаний установлено, что сеялка-культиватор ССВ-3,5 устойчиво выполняет технологический процесс по всем агротехническим показателям согласно ГОСТ 31345-2007. При рабочей скорости 9,1 км/ч доля семян, заделанных в слое фактической глубины и двух соседних односантиметровых слоях, составила 81,6...96,6 %, что удовлетворяет требованиям ТУ (не менее 80 °%). Семян, не заделанных в почву, не наблюдалось. Отклонение от фактической нормы высева составило 0,1.3,4 °%, что удовлетворяет требованиям ТУ (±3,0 °%). Глубина заделки составила 40,8.43,1 мм. Производительность за один час основного времени составила от 3,01 до 3,19 га, что удовлетворяет требованию ТУ - 3,0.4,0 га/ч. Энергетическая оценка по ГОСТ 52777-2007 показала, что при максимальном режиме загрузки машины получено тяговое сопротивление до 28,3 кН, что соответствует (согласно ГОСТ 27021-86) тяговым характеристикам тракторов с номинальным усилием от 27,0 до 36,0 кН, т. е. тяговому классу 3.
Общий вывод ФГУ «Поволжская государственная зональная машиноиспытательная станция» - сеялка-культиватор ССВ-3,5 с приспособлением для посева семян трав вписывается в технологию производства зерновых культур зоны Среднего Поволжья [9].
Литература
1. Белинсксельмаш. Более 60 лет на сельскохозяйственном рынке России. - Каменка, 2006. - 10 с.: ил.
2. Выборочный каталог техники JOHN DEERE. - Москва: ЭкоНива, 2008. - 43 С.: ил.
3. Голубев, В. В. Классификация существующих конструкций сошников / В. В. Голубев, Д. М. Рула // Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения. - Брянск: БГСХА, 2006. - С. 3-7.
4. Демина, М. И. Влияние нормы высева и сроков посева на урожай и качество
ярового рапса / М. И. Демина // Вестник Российского государственного аграрного заочного университета. - 2009. - № 6 (11). - С. 33-34.
5. Джашаев, А-М. С. Основные параметры сеялки для мелкосеменных культур / А-М. С. Джашаев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2003. - № 8. -С. 40-41.
6. О текущей ситуации в агропромышленном комплексе Российской Федерации в декабре 2010 г. // Интернет-портал Министерства сельского хозяйства Российской Федерации [Электронный ресурс] http:// www.mcx.ru/documents/document/show/1430 0.285. htm
7. Инновационная стратегия развития АПК Пензенской области // Официальный портал Правительства Пензенской области [Электронный ресурс] http://www.penza.ru/ national_economy/agricultural_industry/ urozhaj47
8. Ларюшин, Н. П. Посевные машины. Теория, конструкция, расчет / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, В. В. Шумаев и др. - М.: Росинформагротех, 2010. - 292 с., ил.
9. Приемочные испытания сеялки-культиватора ССВ-3,5. Протокол № 08-123-2010(4030132) ФГУ «Поволжская государственная зональная машиноиспытательная станция». - Кинель, 2010. - 44 с.
10. Пяткин, А. А. Исследование физико-механических свойств мелкосеменных культур / А. А. Пяткин, А. С. Петряев // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник материалов Всерос. научно-практич. конференции студентов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - Т. I. - 279 С.
11. Пяткин, А. А. Оценка качества посева мелкосеменных культур / А. А. Пяткин, Н. П. Ларюшин // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - 251 с.
12. Пяткин, А. А. Преимущества и недостатки основных типов сошников для посева мелкосеменных культур / А. А. Пят-кин, Н. П. Ларюшин // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - 251 С.
13. Пяткин, А. А. Анализ комбинированных агрегатов для посева зерновых культур / А. А. Пяткин, А. С. Петряев // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: Сборник материалов научной студен-
ческой конференции / Пензенская ГСХА. -Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - 330 С.
14. Пяткин, А. А. Обзор конструкции сошников сеялок для посева мелкосеменных культур / А. А. Пяткин, Н. П. Ларюшин // Вклад
молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - 253 С.
УДК 621.436.001.41
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОБКАТКИ ДИЗЕЛЯ Д-144-32 ПОСЛЕ ТЕКУЩЕГО РЕМОНТА НА СТЕНДЕ КИ-28263 С МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ
С. В. Тимохин, доктор техн. наук, профессор; К. Л. Моисеев, аспирант; О. А. Царев, канд. техн. наук, ст. преподаватель
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. (8412)628579
Дано обоснование необходимости совершенствования оборудования для обкатки ДВС с динамическим нагружением применением микропроцессорных систем управления, приведены результаты экспериментальных исследований разработанной автоматизированной микропроцессорной системы управления.
Ключевые слова: обкатка, приработка, тормозное и бестормозное динамическое нагружение, цикл динамического нагружения, угловое ускорение разгона и выбега.
В процессе эксплуатации автотракторные дизели подвергаются текущему ремонту (ТР), после которого они согласно руководству по ТР должны пройти обкатку и испытания тормозным способом на рекомендуемых (универсальных) нагрузочно-скоростных режимах [1].
Тормозные способы обкатки и испытаний обладают рядом серьезных недостатков [1,2, 3], в связи с чем получил широкое применение бестормозной динамический способ обкатки ДВС [4, 5, 6]. Для его реализации в Пензенской ГСХА разработана автоматизированная микропроцессорная система управления (АМСУ-ДН) с кулачковым исполнительным механизмом. Проведены лабораторные, моторные и стендовые исследования АМСУ-ДН, подтвердившие ее работоспособность и возможность снижения трудоемкости обкатки за счет автоматизации процессов управления на-грузочно-скоростными режимами и контроля [7]. Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили разработать усовершенствованный алгоритм реализации обкатки ДВС с ДН и повысить ее эффективность [8]. Для определения эффективности разработанной АМСУ-ДН и реализуемого алгоритма без такта стабилизации нижнего предела угловой скорости коленчатого вала (УСКВ) цикла динамического нагружения (ЦДН), а также качественных показателей обкатки
были проведены сравнительные исследования обкатки дизеля Д-144-32 после текущего ремонта. Сравнивались результаты обкаток с использованием алгоритма, разработанного авторами ранее и реализованного в стенде КИ-28263, и нового алгоритма без такта стабилизации нижнего предела УСКВ при управлении процессом разработанной АМСУ-ДН.
Экспериментальная установка (рис. 1) включает дизель Д-144-32, оборудованный системами питания топливом и отвода отработавших газов, установленный на раме обкаточного стенда КБ 56-4, исполнительный механизм и блок управления АМСУ-ДН, разработанные на базе АСУ-ДН стенда КИ-28263 ГОСНИТИ, датчики зубьев маховика, ВМТ, температуры головки и масла, а также вторичные преобразователи - прибор ИМД-ЦМ, микропроцессорный измеритель параметров дизеля (МИПД-1), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1А2ивВ, многоточечный электронный термометр, манометр, электроннолучевой осциллограф С1-68, ноутбук и другие приборы.
В процессе экспериментальных исследований велась синхронная запись сигналов ряда датчиков - угловой скорости и ускорения коленчатого вала, тока электростартера, отметок ВМТ, перемещения каретки исполнительного механизма. Эти сигналы оцифровывались АЦП 1А2ивВ и записывались в память ноутбука.
Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 79
