CC BY
9
УДК 631.33.022.6
DOI 10.36461/NP.2021.60.3.005
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОШНИКА ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С ЗАДЕЛЫВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ БОРОЗДЫ
С.В. Бричков, аспирант; Н.П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор; А.Н. Калабушев, канд. техн. наук, старший преподаватель; А.В. Шуков, канд. техн. наук, доцент
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет» г. Пенза, Россия, тел. (8412) 628 517, е-mail: [email protected]
В статье рассматриваются результаты лабораторных исследований экспериментального сошника зерновой сеялки с заделывающим устройством борозды с целью получения качественных показателей посева семян зерновых культур, например, неравномерности распределения семян по длине борозды. При помощи экспериментальной лабораторной установки проведены лабораторные исследования экспериментального сошника с заделывающим устройством борозды зерновой сеялки для нахождения рациональных значений его конструктивных и режимных параметров, необходимых для качественной работы. Получены графические зависимости неравномерности распределения семян по длине борозды от его конструктивных и режимных параметров во время работы сошника с заделывающим устройством борозды для зерновой сеялки. В работе представлены двухмерные сечения графической зависимости, характеризующие неравномерность распределения семян по длине борозды от жесткости пружины, рабочей скорости сеялки, величины перекрытия прямым правым стержнем прямого левого стержня пружинных пальцев, которые обеспечивают наименьшую неравномерность распределения семян по длине борозды.
Ключевые слова: сошник, заделывающее устройство, лабораторная установка, семена, пружинный палец._
Введение
Проанализировав современные конструкции сошников, можно сделать вывод, что наименьшую неравномерность распределения семян по длине борозды обеспечивают сошники, которые имеют заделывающие устройства, однако и они не в полной мере отвечают агротехническим требованиям по качественным показателям посева семян. Для улучшения этих требований с учетом физико-механических свойств почвы и посевного материала рабочую часть сошника следует снабдить заделывающим устройством борозды непосредственно за дисками сошника [3-5]. Следовательно, разработка экспериментального сошника зерновой сеялки с заделывающим устройством борозды, обеспечивающего уменьшение неравномерности распределения семян по длине борозды, является актуальной для агропромышленного комплекса России [1, 2, 4, 8, 13].
В результате изучения данной проблематики коллективом авторов Пензенского ГАУ был разработан, изготовлен и
исследован сошник с заделывающим устройством борозды для зерновой сеялки.
Методы и материалы
При проведении данных исследований на базе ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ с применением экспериментальной лабораторной установки, установленной на канале с почвой (рис. 1), применялась методика многофакторного эксперимента [6].
Лабораторная установка (рис. 1), изготовленная на канале с почвой (2), включает в себя тележку (18), на которую крепится семенной ящик (11), высевающий аппарат (24) и механизм регулировки по высоте экспериментального сошника с заделывающим устройством борозды для зерновой сеялки (14), мотор-редуктор (8), цепной привод (7) высевающего аппарата, бесступенчатый вариатор (9), приводные цепи (10, 23). С помощью пульта управления приводится в движение тележка. Под сошником с заделывающим устройством борозды для зерновой сеялки (14) расположена липкая лента (21) для сбора посевного материала размером 1,0^0,5 м.
Рис, 1. Схема лабораторной установки на канале с почвой для исследования конструкции экспериментального сошника с заделывающим устройством борозды для зерновой сеялки: 1, 20 - система блоков; 2 - канал с почвой; 3 -редуктор; 4, 10, 23 -приводные цепи;
5, 8 - электродвигатели; 6 - трос; 7 - цепной привод; 9 - бесступенчатый вариатор; 11 - семенной ящик; 12 - пружина сжатия; 13 - семяпровод; 14 - экспериментальный сошник с заделывающим устройством борозды; 15 - посевной материал; 16 - пульт управления установкой; 17 - направляющая тележки; 18 - тележка; 19 - шкив, 21 - липкая лента;
22 - крепление экспериментального сошника; 24 - высевающий аппарат
Результаты
Проанализировав данные эксперимента, получили зависимость неравномерности распределения семян по длине борозды во время работы сошника с заделывающим устройством борозды для
зерновой сеялки от жесткости пружины, рабочей скорости сеялки и величины перекрытия прямым правым стержнем прямого левого стержня пружинных пальцев у = /(к, а, с) в раскодированном виде [10]:
0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 к - жесткость пружины, Н.
Рис. 2. Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее зависимость неравномерности распределения семян по дну борозды от жесткости пружины (к) и величины перекрытия прямым стержнем прямого левого стержня пружинных пальцев (с)
у = 42,92 + 0,07 • х1 - 1,20 • х2 - 1,27 • х3 -0,12х1х2 - 0,04ххх3 + 0,02х2х3 + 0,5 • х2 + 0,07 • х22 + 0,02 • х32 (1)
После преобразования полученного уравнения, построили двумерные сечения
графических зависимостей исследуемых факторов (рис. 2, 3, 4) [9-14]. Рассмотрев двухмерное сечение графической зависимости (рис. 2), нашли интервалы исследуемых величин [15, 16]: k = 1,4...2,2, c = 25...29 мм, с параметром оптимизации, равным 23 %.
Рис. 3. Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее зависимость неравномерности распределения семян по дну борозды от жесткости пружины (к)
и рабочей скорости сеялки
Рассмотрев двумерное сечение графической зависимости нашли интервалы исследуемых величин к = 0,7.3,2 Н, v = 1,8.9 км/ч (рис. 3). Рассмотрев двумерное
сечение графической зависимости (рис. 4) нашли интервалы исследуемых величин v = 3.7,8 км/ч, c = 24 .32,2 мм, с параметром оптимизации, равным 23 %.
Рис. 4. Двумерное сечение, характеризующее зависимость неравномерности распределения семян по дну борозды рабочей скорости и величины перекрытия прямым правым стержнем прямого левого стержня пружинных пальцев (с)
Проведя лабораторные исследования нашли значение факторов, оказывающие существенное влияние на неравномерность распределения семян по длине борозды
Заключение
при работе экспериментального сошника с заделывающим устройством борозды для зерновой сеялки к = 1,4...2,2 Н, V = 3,0...7,8 км/ч, с = 24 .32,2 мм, с параметром оптимизации, равным 23 %.
Литература
1. Ларюшин Н.П., Мачнев А.В., ШумаевВ.В. [и др.]. Посевные машины: теория, конструкция, расчёт. Москва: Росинформагротех, 2010, 292 с.
2. Ларюшин Н.П., Калабушев А.Н., Шумаев В.В. Конструкция комбинированного сошника для посева зерновых культур и разноуровневого внесения удобрений. Нива Поволжья, 2018, № 2 (47), с. 123-127.
3. ОСТ 10 5.1-2000. Испытание сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей. Введ. 15.06.2000. Москва: Росинформагротех, 2000, 72 с.
4. Калабушев А.Н., Ларюшин Н.П., Шумаев В.В. Лабораторные исследования комбинированного сошника для разноуровневого посева семян зерновых культур и внесения удобрений. Наука центральной России, 2018, № 3 (33), с. 21-28.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е издание, дополненное и переработанное. Москва: Агропромиз-дат, 1985, 351 с.
6. Завалишин Ф.С., Мацнев М.Г. Методы исследования по механизации сельскохозяйственного производства. Москва: Колос, 1982, 231 с.
7. Петухов Д.А., Сердюк В.В. Современные посевные машины. Техника и оборудования для села, 2012, № 1, с. 18-21.
8. Калабушев А.Н., Ларюшин Н.П., Шумаев В.В. Теоретический расчет некоторых параметров комбинированного сошника. Нива Поволжья, 2019, № 1 (50), с. 151-156.
9. ГОСТ Р 52778-2007. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки. Москва: Изд-во стандартов, 2007, 28 с.
10. Соловейчик А.А., Рогоза А.А. Аппроксимация оценки корреляционной функции случайных воздействий в среде MathCad. Тракторы и сельхозмашины. 2011, № 7, С. 22.
11. Сидняев Н.И. Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных: учебное пособие для магистров. Москва: ЮРАЙТ, 2012, 399 с.
12. Стукач О.В. Программный комплекс Statistica в решении задач управления качеством: учебное пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011, 63 с.
13. Калабушев А.Н., Шумаев В.В., Калабушева О.А. Отсеивающий эксперимент для определения оптимальных параметров экспериментального комбинированного сошника. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник статей Международной научно-практической конференции молодых ученых. Пенза: РИО ПГАУ, 2018, с. 153-157.
14. Нуруллин Э. Г., Исламов И.3., Салахов И. М. Анализ и оценка дозирующих устройств современных посевных комплексов. Вестник Казанского ГАУ, 2009, № 2 (12), с. 53-55.
15. Pelletier L. Semoirspneumatiques in progression. France agricole, 1987, № 4, p. 55.
16. Dieckmann U. GedankenzumZuckerrubenbauheute. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
UDC 631.33.022.6
DOI 10.36461/NP.2021.60.3.005
LABORATORY TESTS OF A GRAIN SEEDER COULTER WITH A FURROW FORMER
S.V. Brichkov, post-graduate student; N.P. Laryushin, Doctor of Technical sciences, professor; A.N. Kalabushev, Candidate of Technical sciences, senior lecturer; A.V. Shukov, Candidate of Technical sciences, assistant-professor
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Penza State Agrarian University» Penza, Russia, tel. (8412) 628 517, e-mail: [email protected]
The article deals with the results of laboratory research of an experimental coulter of a grain seeder with a furrow former in order to obtain qualitative indicators of seeding crops, such as uneven
distribution of seeds along the length of the furrow. By means of an experimental laboratory setup the laboratory researches of the experimental coulter of a grain seeder with a furrow former were carried out for finding the rational values of its constructive and operating parameters necessary for the qualitative work. Graphic dependences of non-uniformity of seed distribution on the length of a furrow on its constructive and operating parameters during the operation of a furrow former for a grain seeder were obtained. The paper presents two-dimensional sections of graphic dependence characterizing the uneven distribution of seeds along the length of the furrow on the spring stiffness, the working speed of the seeder, the value of the overlap of the straight right-hand rod with the straight left-hand rod of spring fingers, which provide the smallest uneven distribution of seeds along the length of the furrow.
Keywords: coulter, furrow former, laboratory setup, seeds, spring finger._
References
1. Laryushin N.P., Machnev A.V., Shumaev V.V. [et al]. Sowing machines: theory, design, calculation. Moscow: Rosinformagrotech, 2010, 292 p.
2. Laryushin N.P., Kalabushev A.N., Shumaev V.V. Design of combined coulter for sowing grain crops and multilevel fertilizer application. Niva Povolzhya, 2018, № 2 (47), pp. 123-127.
3. OST 10 5.1-2000. Testing of agricultural machinery. Sowing machines. Methods of evaluation of functional indices. Introduction. 15.06.2000. Moscow: Rosinformagrotech, 2000, 72 p.
4. Kalabushev A.N., Laryushin N.P., Shumaev V.V. Laboratory research of a combined coulter for multilevel sowing of grain crops seeds and fertilizer application. Science in Central Russia, 2018, № 3 (33), pp. 21-28.
5. Dospekhov B.A. Methodology of field experiment (with the basics of statistical processing of research results). 5th edition, supplemented and revised. Moscow: Agropromizdat, 1985, 351 p.
6. Zavalishin F.S., Matsnev M.G. Research Methods for Mechanisation of Agricultural Production. Moscow: Kolos, 1982, 231 p.
7. Petukhov D.A., Serdyuk V.V. Modern sowing machines. Machinery and Equipment for Rural Area, 2012, № 1, pp. 18-21.
8. Kalabushev A.N., Laryushin N.P., Shumaev V.V. Theoretical calculation of some parameters of combined coulter. Niva Povolzhya, 2019, № 1 (50), pp. 151-156.
9. GOST R 52778-2007. Testing of agricultural machinery. Methods of operational and technological evaluation. Moscow: Standards Publishing House, 2007, 28 p.
10. Soloveychik A.A., Rogoza A.A. Approximation of correlation function estimation of random influences in MathCad environment. Tractory i Selkhozmashiny [Tractors and agricultural machinery]. 2011, № 7, p. 22.
11. Sidnyaev N.I. Theory of Experiment Planning and Statistical Data Analysis: Textbook for Masters. Moscow: YURAIT, 2012, 399 p.
12. Stukach O.V. Statistica software package in solving quality management problems: textbook. Tomsk: Publishing house of Tomsk Polytechnic University, 2011, 63 p.
13. Kalabushev A.N., Shumaev V.V., Kalabusheva O.A. Screening experiment to determine the optimal parameters of the experimental combined coulter. Innovative ideas of young researchers for agroindustrial complex of Russia: Proceedings of the International Scientific-Practical Conference of Young Scientists. Penza: RIO PSAU, 2018, pp. 153-157.
14. Nurullin E. G., Islamov I.Z., Salakhov I. M. Analysis and evaluation of metering devices of modern seeding complexes. Vestnik of Kazan SAU, 2009, № 2 (12), p. 53-55.
15. Pelletier L. Pneumatic seeders in progress. France agricole, 1987, № 4, p. 55.
16. Dieckmann U. Thoughts on sugar grape cultivation today. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
HMBa noBonwbfl № 3 (60) 2021
101
