CC BY
1
УДК 631.33.022.6
DOI 10.36461/NP.2021.60.3.004
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С ПЕРЕГОРОДКАМИ ЖЕЛОБКОВ, НАКЛОНОМ РЕБЕР И ЖЕЛОБКОВ СЕКЦИОННОЙ КАТУШКИ
А.Ю. Вершигоров, аспирант; Н.П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор; А.В. Шуков, канд. техн. наук, доцент; А.Н. Калабушев, канд. техн. наук, старший преподаватель
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет» г. Пенза, Россия, тел. (8412) 628 517, e-mail: larushinnp@mail.ru
В статье представлены результаты лабораторных исследований экспериментального высевающего аппарата зерновой сеялки с перегородками желобков, наклоном ребер и желобков секционной катушки, а также вопрос повышения качественного показателя посева семян зерновых культур, такого как неравномерность распределения семян по длине борозды. Исследования экспериментального высевающего аппарата зерновой сеялки с перегородками желобков, наклоном ребер и желобков секционной катушки для нахождения рациональных значений его конструктивных и режимных параметров проведены при использовании лабораторной установки. В работе представлены двухмерные сечения графической зависимости, характеризующие неравномерность распределения семян по длине борозды от конструктивных и режимных параметров экспериментального высевающего аппарата зерновой сеялки с перегородками желобков, наклоном ребер и желобков секционной катушки (частоты вращения катушки, угла наклона ребер четырехсек-ционной катушки, толщины перегородок желобков), которые обеспечивают лучшие качественные показатели работы экспериментального высевающего аппарата зерновой сеялки с перегородками желобков, наклоном ребер и желобков секционной катушки
Ключевые слова: высевающий аппарат, четырехсекционная катушка, лабораторная установка, перегородки, семена, наклонные ребра и желобки.
Введение
Из анализа современных конструкций высевающих аппаратов можно сделать вывод, что лучшие показатели неравномерности распределения семян по длине борозды обеспечивают высевающие аппараты с катушками секционного типа, однако и они не всегда отвечают агротехническим требованиям по качественным показателям посева семян. Для улучшения качественных показателей посева семян с учетом физико-механических свойств посевного материала и агротехнических требований рабочую часть секционной катушки с желобками винтового типа необходимо разделить на четыре секции, повёрнутыми по ходу её вращения на равный угол относительно соседних секций [3-5]. Разработка катушечного высевающего аппарата зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки обеспечивает снижение неустойчивости общего высева, неравномерности распределения семян по длине борозды. Поэтому разработка данного экспериментального высевающего аппарата зерновой сеялки с перегородками
желобков, наклоном ребер и желобков секционной катушки является актуальной для АПК РФ [1, 2, 8].
В результате изучения данной проблематики коллективом авторов Пензенского ГАУ был разработан, изготовлен и исследован высевающий аппарат зерновой сеялки с перегородками желобков, наклоном ребер и желобков секционной катушки.
Методы и материалы
При проведении данных исследований на базе ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ применялась экспериментальная лабораторная установка, установленная на канале с почвой (рис. 1), с применением методики многофакторного эксперимента [6]
Лабораторная установка (рис. 1), установленная на почвенном канале (2), включает в себя тележку (18), на которую крепится ящик для семян (11), исследуемая конструкция высевающего аппарата зерновой сеялки с перегородками желобков, наклоном ребер и желобков секционной катушки (24). Механизм регулировки по высоте двухдискового сошника (14) состоит из пружины сжатия (12) и поводка (22).
Тележка приводится в движение с помощью расположен липкий щит (21) для сбора по-пульта. Под двухдисковым сошником (14) севного материала размером 1,0 х 0,5 м..
Рис. 1. Схема установки на канале с почвой экспериментального высевающего аппарата зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков 4-х секционной катушки: 1, 20 - блочная система; 2 - почвенный канал; 3 - редуктор; 4, 10, 23 - приводные цепи; 5, 8 - электродвигатели; 6 - трос; 7 - цепной привод; 9 - вариатор привода высевающего аппарата; 11 - ящик для семян; 12 - пружина сжатия; 13 - семяпровод; 14 - двухдисковый сошник; 15 - семена; 16 - пульт управления установкой; 17 - направляющая тележки; 18 - тележка; 19 - шкив, 21 - липкий щит; 22 - крепление двухдискового сошника; 24 - экспериментальный высевающий аппарат зерновой сеялки с наклоном ребер, желобков и перегородками желобков секционной катушки
Результаты
В результате обработки данных эксперимента получили зависимость неравномерности распределения семян по длине борозды от частоты вращения катушки (п),
толщины перегородок желобков (Ь) и угла наклона ребра секции четырех секционной катушки, град (а) у = _(п,Ь,а) в раскодированном виде [10]:
/ /
N. \
1 \ \
\ V \ \
\\ 29 Ч /
\ \ , \ ,27
\ X /
1,0
0,9
0,8
06
0,5
0,4
0,2 0,1
5 10 15 20 25
11 - частота вращения катушки, об/мин.
30
35
Рис. 2. Двухмерное сечение поверхности отклика, характеризующее зависимость неравномерности распределения семян по дну борозды от частоты вращения 4-х секционной катушки (п) и толщины перегородок желобков (Ь)
у = 28,61 - 0,08 • - 0,26 • с2 - 12,290 • с 0,01^*2 - 0,08схс3 + 0,12с3 + 0,01 • с2 +
0,01 • с22 + 12,12 • с32
35
30
25
20
ч-
^
=г ф
о
П5 О.
ю ш а.
15
10
-5
-10
(1)
После преобразования полученного уравнения построили двухмерные сечения графических зависимостей исследуемых факторов (рис. 2, 3, 4) [9-14].
: // V N \ \ : \ \ ■
/ // \ \
ш / /
1 I 1
гг 1 \ X_,23
\ \ \ -25 /
\\\ 27 29
\\\ //
10 20 30
11 - частота вращения катушки, об/мин.
40
50
Рис. 3. Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее зависимость неравномерности распределения семян по дну борозды от частоты вращения катушки (п) и угла наклона ребер секции 4-х секционной катушки, град (а)
Рис. 4. Двухмерное сечение, характеризующее зависимость неравномерности распределения семян по дну борозды от угла наклона ребра секции 4-х секционной катушки (а) и толщины перегородок желобков (Ь)
3
Рассмотрев двухмерное сечение графической зависимости (рис. 2), нашли интервалы исследуемых величин [15, 16]: п = 9...27 об/мин, Ь = 0,3...0,75 мм, с параметром оптимизации 23 %. Рассмотрев двухмерное сечение графической зависимости, нашли интервалы исследуемых величин п = 19.31 об/ мин, а = 13.21 град. (рис. 3). Рассмотрев двухмерное сечение графической зависимости, нашли интервалы исследуемых величин а = 15.30,0 мм., Ь = 0,3...0,68 мм (рис. 4) с параметром оптимизации, равным 23 %.
Проведя лабораторные исследования, нашли значение исследуемых факторов, оказывающих существенное влияние на неравномерность распределения семян по длине борозды: угол наклона ребер секции 4-х секционной катушки (а = 15.30 мм); толщина перегородки желобков (Ь = 0,3.0,68 мм); частота вращения катушки (п = 19.31 мин-1) с параметром оптимизации, равным 23 %.
Заключение
Литература
1. Ларюшин Н.П., Мачнев А.В., Шумаев В.В. [и др.]. Посевные машины: теория, конструкция, расчёт. Москва: Росинформагротех, 2010, 292 с.
2. Ларюшин Н.П., Шуков А.В., Кирюхина Т.А. [и др.]. Конструкция катушечного высевающего аппарата сеялки для посева зерновых культур. Нива Поволжья, 2019, № 1, с. 109-114.
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. Ларюшин Н.П., Шуков А.В., Абакумов А.В. Лабораторные исследования высевающего аппарата, желобки катушки которого выполнены в форме тора. Аграрный научный журнал, 2019, № 4, с. 82-84.
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. Ларюшин Н.П., Шуков А.В., Абакумов А.В. Лабораторные исследования высевающего аппарата, желобки катушки которого выполнены в форме тора. Аграрный научный журнал, 2019, № 4, с. 82-84.
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, 163 с.
13. Шуков, А.В., Антонов, А.В. Обоснование выбора конструкции высевающего аппарата сеялки подпочвенно разбросного посева: Научный потенциал студенчества- агропромышленному комплексу России: сборник ма-териалов научной студенческой конференции 13-14 марта 2008 г. Пенза.: РИО ПГСХА, 2008, с. 204.
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.2021.60.3.004
LABORATORY RESEARCH ON THE SEEDING UNIT OF A GRAIN SEEDER WITH WITH GROOVE WALLS, INCLINATION OF THE RIBS AND GROOVES OF THE SECTIONAL ROLLER
A.Y. Vershigorov, post-graduate student; N.P. Laryushin, Doctor of Technical sciences, professor; A.V. Shukov, Candidate of Technical sciences, assistant-professor; A.N. Kalabushev, Candidate of Technical sciences, senior lecturer
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Penza State Agrarian University» Penza, Russia, tel. (8412) 628 517, e-mail: larushinnp@mail.ru
The article presents the results of laboratory researches of the experimental seeding unit of a grain seeder with groove walls, inclined ribs and grooves of the sectional roller, and the question of improving the quality indicator of sowing grain crops, such as non-uniformity of seed distribution over the length of the furrow. The research of the experimental seeding unit of a grain planter with groove walls, inclined ribs and grooves of the sectional roller to find rational values of its design and operating parameters were carried out by means of the laboratory setup. The paper presents two-dimensional sections of graphic dependence characterizing non-uniformity of seed distribution along the length of the furrow from the design and operating parameters of the experimental seeding unit of a grain planter with groove walls, inclined ribs and grooves of the sectional roller (rotation frequency of the roller, the angle of inclination of the four-sectional roller ribs, the thickness of groove walls), which provide the best qualitative performance of the experimental seeding unit of a grain seeder with groove walls.
Keywords: sowing unit, four-sectional roller, laboratory setup, walls, seeds, inclined ribs and grooves.
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., Shukov A.V., Kiryukhina T.A. [et al]. Design of a roller seeding unit of a seeder for sowing grain crops. Niva Povolzhya, 2019, № 1, p. 109-114.
3. OST 10 5.1-2000. Testing of agricultural machinery. Sowing machines. Methods of evaluation of functional indicators. Introduction. 15.06.2000. Moscow: Rosinformagrotech, 2000, 72 p.
4. Laryushin N.P., Shukov A.V., Abakumov A.V. Laboratory research of a sowing machine, grooves of which are made in the form of a torus. Agrarian Scientific Journal, 2019, № 4, p. 82-84.
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. Technics and equipment for rural areas, 2012, № 1, pp. 18-21.
8. Laryushin N.P., Shukov A.V., Abakumov A.V. Laboratory research of a sowing machine with grooves of the coil made in the form of a torus. Agrarian Scientific Journal, 2019, № 4, p. 82-84.
9. GOST R 52778-2007. Testing of agricultural machinery. Methods of operational and technological evaluation. Moscow: Izdatel'stvo Standardov, 2007, 28 p.
10. Soloveychik A.A., Rogoza A.A. Approximation of correlation function estimation of random influences in MathCad environment. Tractory i Selhozmashiny, 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, 163 p.
13. Shukov A.V., Antonov A.V. Substantiation of the choice of seeding unit design of subsurface sowing machine: Student Scientific Potential - to Agricultural Complex of Russia: Proceedings of scientific student conference 13-14 March 2008. Penza: RIO PSAA, 2008, p. 204.
14. Nurullin E. G., Islamov I.3., Salakhov I.M. Analysis and evaluation of metering devices of modern seeding complexes. Kazan State Agrarian University Bulletin, 2009, № 2 (12), p. 53-55.
15. Pelletier L. Pneumatic seed drills in progress. France agricole, 1987, № 4, p. 55.
16. Dieckmann U. Thoughts on sugar grape cultivation today. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
