CC BY
20
^ = (4 + 565/г - 1,8Я + 3 8 х 103/г2 + 0,ЗЯ2 -136кК) х 108, (14)
где д вВт/м2, 0,001</г <0,015 мм, 2<Я<4 мм.
Проведённые расчёты позволяют сделать следующие выводы:
1. Комбинированная отделочно-антифрикционная обработка рабочей поверхности гильз цилиндров при их восстановлении является одним из перспективных методов повышения качества ремонта автотракторных двигателей.
2. Оптимальные режимы при растачивании гильз цилиндров до необходимых размеров за один проход: частота вращения шпинделя станка—112 об/мин, подача инструмента— 0,2 мм/об, глубина резания — 0,3 мм, шероховатость обработанной поверхности в пределах 1^=2,5-1,25 мкм. Режим обработки обеспечивает следующие
параметры шероховатости: К =10-20мкм, ¿>=2,7-2,9, V =1,8-1,9.
шах
3. Получены модели аргументов функции, позволяющие сформировать общую модель теплового состояния в зоне контакта индентора при отделочно-антифрикционной обработке рабочей поверхности гильз цилиндров при их восстановлении. На основе
выполненных расчётов площади контакта и плотности теплового потока (для \ =2,5 м/сек) получена регрессионная модель следующего вида:
¿7 = (4 + 565/г —1,87? + 3 8 х 103 /г2 + 0,37?2 -136АД)х108.
Литература
1. Сковородин В.Я., Пуршель Е.Е. Исследование возможности формирования металлокерамических плёнок при финишной антифрикционной обработке гильз цилиндров геомодификаторами //Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2016. - № 42. - С. 333-340.
2. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. - М: Машиностроение, 1981. - 279 с.
3. Попов В.Л. Механика контактного взаимодействия и физика треиия. - М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2013.-352 с.
4. Дёмкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. - М: Машиностроение, 1981. - 244 с.
5. Торбило В.М. Алмазное выглаживание. - Машиностроение, 1972. - 105 с.
УДК 631.511 Каид. техи. наук А.К. НАМ
(КБГАУ, nam_anatoliy@inbox.ra) Соискатель А.Х. ГАБАЕВ (КБГАУ, Alii_gabaev@bk.ru)
МОДЕРНИЗАЦИЯ БОРОЗДООБРАЗУЮЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОСЕВНЫХ МАШИН ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ
ВЛАЖНОСТИ ПОЧВ
Сошиик, борозда, диск, почва
В настоящее время отечественными и зарубежными машиностроителями предлагаются различные модификации сеялочных агрегатов, которые в той или иной мере отвечают требованиям посева. Однако высокая стоимость большинства из них и низкая платежеспособность сельхозтоваропроизводителей сдерживают их внедрение и распространение. Поэтому в настоящее время, да и в ближайшем будущем, наибольшее распространение получили рядовые дисковые сеялки типа С3-3.6, которыми высеваются практически все культуры сплошного посева.
Вместе с тем у этих сеялок, оборудованных двухдисковыми сошниками, на фоне многих положительных качеств имеется целый ряд недостатков. Так, к положительным следует отнести их невысокую требовательность к качеству обработки почвы с точки зрения технической надежности и исключения поломок, так как диски легко «перекатываются» через камни и комки. Перекатываются они и через растительные остатки, что особенно проявляется при посеве озимых после высокостебельных культур (подсолнечник, кукуруза). Но при этом не обеспечивается требуемая глубина заделки семян, что уже следует отнести к отрицательным качествам.
Серьезным недостатком двухдисковых сошников является неравномерное распределение семян по плошади питания, которая имеет форму вытянутого прямоугольника: в рядке 1-1,5 см, между рядами - 15 см. В то же время установлено, что лучшие условия для использования растениями солнечного света, углекислоты воздуха, влаги и питательных веществ почвы складываются тогда, когда форма площади питания приближается к квадрату.
Чтобы улучшить площадь питания выпускаются узкорядные двухдисковые сошники, где семена высеваются в 2 ряда с расстоянием между ними 7,5 см. Однако у таких сошников общий угол атаки дисков составляет 23° и угол крена к поверхности почвы равен 20°. Такая конструктивная особенность требует тщательной подготовки почвы, так как наличие даже небольших комков или растительных остатков на поверхности почвы приводит к забиванию ими сузившихся проходов между передними и задними сошниками, уменьшению глубины и равномерности заделки семян. К тому же такие сошники раскрывают борозду, шириной более 100 мм, что затрудняет ее качественную заделку, и семена укладываются на разрыхленную почву и закрываются верхним сухим слоем почвы.
Аналогичный недостаток есть и у рядовых двухдисковых сошников, у которых угол крена также равен 20°. Это требует дополнительных усилий для заглубления сошника и способствует выносу семян дисками на поверхность, что особенно сильно проявляется при посеве во влажную почву и малейшем повышении скорости движения агрегата. Поэтому двухдисковыми сошниками нельзя сеять во влажную почву и нельзя повышать скорость движения агрегата. Кроме того, двухдисковыми сошниками плохо заделываются семена и удобрения при подсеве или подкормке озимых культур.
Поэтому для посева двухдисковыми сошниками требуется обязательная предварительная культивация почвы. По технологическим требованиям проводить культивацию необходимо на глубине заделки семян. Практически она проходит на большей глубине, нарушая твердое ложе и прерывая сеть капилляров, подводящих влагу к семенам. Для обеспечения контакта семян с почвой проводят дополнительное каткование посевов, что ведет к удорожанию проведения полевых работ, притом, что цель достигается только в отношении части семян.
Кроме того, как показал анализ состояния сеялочных агрегатов, в ряде хозяйств диски высевающих сошников настолько изношены, что их диаметр составляет всего 29-30 см и даже меньше - при заводском выпуске 35 см. При таком диаметре дисков сеялка по своим техническим возможностям не может заделывать семена на заданную глубину.
Технологические недостатки двухдисковых сошников по созданию семенного ложа, равномерности и глубине заделки семян устраняют анкерные сошники, которые уплотняют дно борозды, чем создают более благоприятные условия для прорастания семян за счет подвода к ним влаги по капиллярам. Но такие сошники требуют еще более тщательной предпосевной подготовки почвы и работают они качественно на легких песчаных почвах.
На основе проведенного анализа существующих технологий заделки семян в почву нами предложена новая технология заделки семян с уплотненными дном и стенками, укладка семян на дно борозды и закрытие семян сверху рыхлой почвой. Борозда клиновидной формы выполняется путем смятия почвы на определенную глубину, так как образуется уплотненное дно, имеющее необходимую ширину для хорошего контакта семян с почвой и уплотненные стенки, наклоненные под определенным углом к дну борозды.
Уплотнение дна борозды вызывает подток влаги и питательных веществ к семенам, что увеличивает их всхожесть. Уплотнение стенок борозды не позволяет почве преждевременно осыпаться и закрывает дно борозды. Закрытие семян сверху препятствует испарению влаги и вместе с тем обеспечивает приток воздуха к семенам, что также благоприятно сказывается на испарении влаги [1].
Для осуществления предложенной технологии разработан заделывающий орган к высевающему аппарату.
Сошник состоит из бороздообразующего катка, который по периферии имеет клинообразную форму с усеченным клином.
Давление, оказываемое бороздообразующим диском на дно борозды, определяется по формуле:
Л,
Р =
где 10 - длина площадки смятия, м (рис.1). Как видно из рисунка:
V о
L = 2г, sin <5,
а р =
/I
Подставив значение Я] в (3), получим:
Таким образом, получим:
Р =
2bj- sin 8
л/2 qh¡;
3y[¡) sw ó
так как эт 8 =
R
1X
3 h\
Я
4p t]
P =
8 qh,
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Рис. 1. Определение давления, оказываемого ободом диска на дно борозды
Плотность почвы на дне борозды можно определить по коэффициенту пористости, который определяется как
Р
а плотность:
Р = ~(7) е+\
Для определения коэффициента пористости при давлении р В.Ф. Бабковым предложена зависимость [3]:
е = е0~— 1п—(8) Вх 9.8-104
где р - давление, Па,
Ео - коэффициент пористости при нагрузке 9,8-10 Па,
В] - степень изменения коэффициента пористости при нагрузке.
Таким образом, получим:
1 1.1-105)
Из выражения (9) видно, что плотность почвы на дне борозды, образованной бороздообразующим диском, не зависит от конструктивных параметров самого диска, а только от глубины его хода и физико-механических свойств почвы.
Для черноземных сильно сжимаемых почв рекомендуется значения: £=0,75.. .0,85; В= 5... 10. Удельный вес твердой фазы почвы у составляет для обыкновенных черноземов на глубине 0...20см - 2,4г/см\ При коэффициенте объемного смятия почвы ц=
2-10" Н/м3 и
глубине хода диска И о = 0.06м, плотность дна борозды составит:
-2,4-10" -* 1.34-103кг/м3.
,2• 10 • 0.06ч
1.1-105
Исходя из проведенных исследований по изучению работы усовершенствованного бороздообразующего рабочего органа, можно констатировать, что полученные аналитические зависимости необходимы для оптимизации конструктивных параметров катка с целью формирования профиля и дна борозды для работы высевающего аппарата.
В ходе исследований установлены зависимости для определения реакций почвы, действующих на каток при работе; плотности дна борозды, образованной сошником; конструктивных параметров посевной секции и равномерности глубины хода, что важно для энергетической оценки нового заделывающего рабочего органа.
7(1 + 0,8)-1п( , , ; )
Литература
1. Каскулов М.Х. Исследование и обоснование параметров сошников сеялок для работы на повышенных скоростях // Труды ВИСХОМ. - 1973. - Вып. 75. - С. 118-122.
2. Каскулов М.Х., Габаев А.Х. Агротехническая оценка работы экспериментальной сеялки с фторопластовыми бороздообразующими накладками // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета. - 2015. - №1. - С. 35-38.
3. Бабков В.Ф., Березук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов. - М.: Высшая школа, 1976. - 328 с.
4. Патент Я и №2511237 С1 А01С7/20 Устройство для посева семян зерновых культур / М.Х. Каскулов, А.Х. Габаев, А.К. Апажев, И.А. Атмурзаев, Ш.М. Гаев, А.Ш. Тешев, В.Х. Мишхожев. Заявлено 07.12.2012; опубл. 10.04.2014. Бюл. №10.
5. Габаев А.Х. Совершенствование средств механизации для посева семян зерновых культур [Электронный ресурс] //Novainfo.Ru - 2015. - №38. - С. 31-34.
6. Габаев А.Х. Влияние свойств почвы на процесс образования бороздки для семян // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета. - 2013. - №2. -С. 67-71.
7. Габаев А.Х. Деформации почвы при обработке двухгранным клином // Материалы межвузовской науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых. - Нальчик, 2009. - С. 131-134.
8. Габаев А.Х. Обзор существующих бороздообразующих рабочих органов [Электронный ресурс] //Novainfo.Ru. - 2016. - №41. - С. 26-32.
УДК 57.033
Соискатель Е.Н. РАКУТЬКО
(ИАЭП, elem.rakutkoi@mail.ru) Доктор техн. наук С.А. РАКУТЬКО
(СПбГАУ, sergejl964@yandex.ru)
ВЫРАЩИВАНИЕ РАССАДЫ ТОМАТА ПОД ИЗЛУЧЕНИЕМ СВЕТОДИОДОВ С РАЗЛИЧНЫМ СООТНОШЕНИЕМ КРАСНОГО И ДАЛЬНЕКРАСНОГО ПОТОКОВ
Спектр, светодиоды, рассада, томат, рост, фотоморфогеиез, эиергоэффективиость
Большое влияние на рост, развитие и физиологию растений оказывает энергия потока оптического излучения в области фотосинтетически активной радиации (photosynthetically active radiation, PAR) с длиной волны от 400 до 700 нм [1]. В этой области принято выделять следующие диапазоны: синий (В - blue) 400-500 нм, зеленый (G - green) 500-600 нм, красный (R - red) 600-700 нм. Важно также наличие излучения в дальнекрасном диапазоне (FR - far red) 700-800 нм. Свет является важнейшим экологическим фактором, влияющим на рост растений и производство биомассы. Естественным источником излучения служит солнце. Фотоны более коротких длин волн имеют значительную энергию и могли бы оказать повреждающее действие на биологические объекты (растения), однако они залеживаются озоновым слоем стратосферы. Фотоны более длинноволнового излучения не имеют достаточной энергии, чтобы инициировать реакции фотосинтеза.
Искусственное облучение с применением дополнительных источников света (ИС) в области PAR способствует интенсификации процесса роста рассады и получению более ранних урожаев от взрослых растений. Использование для этих целей светодиодов (СД) позволяет реализовать возможность управления спектром излучения, воздействующего на растения. В настоящее время СД активно внедряются в теплицах, что объясняется их преимуществами перед другими источниками излучения. Эти оптоэлектронные устройства отличаются высокой энергоэффективностью, длительным сроком службы, низкой температурой излучателя, возможностью регулирования спектра излучения, безинерционностью и экологической чистотой.
Исследованиями установлено, что различные виды и сорта растений требуют различного спектрального состава излучения. Для нормального фотоморфогенеза различных растений имеет важное значение соотношение синего, красного и дальнего красного (700-800 нм) [2].
Растения воспринимают спектральный состав излучения с помощью фоторецепторов, важнейшими из которых являются фитохром и криптохром. Фитохром имеет максимумы поглощения в R и FR областях спектра и в меньшей степени в области В. Существуют две взаимопревращаемые формы фитохрома: Рг и Pfr, поглощающие излучение соответственно в R и FR диапазонах. В зависимости от спектрального состава устанавливается равновесие между этими формами, причем при большем отношении R : FR равновесие сдвигается в сторону Pfr, что влияет на физиологические реакции растения [3]. Синий свет снижает вытягивание растения и препятствует увеличению площади листа у рассады томата [4]. Красный свет способствует удлинению гипокотиля и увеличению площади листьев. Степень соответствия спектрального состава излучения заданным значениям определяет энергоэффективность светокультуры в целом [5]. Исследованиями выявлено, что эффективность приметаемых ИС зависит от энергоемкости фотосинтеза [6].
