CC BY
66
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
УДК 631.331.5
С. Н. Капов, М. А. Адуов, К. Г. Исенов, С. А. Нукушева, К. Володя Capov S. N., Aduov M. A., Isenov K. G., Nukusheva S. A., Volodya K.
МОДЕРНИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ СОШНИКА UPGRADING PLOUGHSHARE DESIGN
Рассмотрены основные тенденции развития посевных машин. Представлена схема экспериментальной установки для проведения лабораторных исследований. Предложена усовершенствованная конструкция сошника, уплотняющая семенное ложе над минеральными удобрениями, приводящая к снижению миграции питательных веществ минерального удобрения и способствующая доступу капиллярной влаги к семенам.
The article considers main tendencies of sowing machine development. It presents a scheme of the experimental facility for laboratory studies. We propose advanced ploughshare design, compacting seedbed above mineral fertilizers, that reduces the migration of nutrients and fertilizers, promotes the access of capillary moisture to the seeds.
Ключевые слова: удобрения, сеялка, сошник, почва.
Key words: fertilizers, sowing machine, ploughshare, soil.
Капов Султан Нануович -
доктор технических наук, профессор кафедры
механики и компьютерной графики
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
Тел.: 8-988-751-17-61
E-mail: [email protected]
Адуов Мубарак Адуович -
доктор технических наук, профессор Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина г. Астана
Тел.: 8-701-566-54-34 E-mail: [email protected]
Исенов Казбек Галымтаевич -
докторант
Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина г. Астана
Тел.: 8-777-313-37-66 E-mail: [email protected]
Нукушева Сауле Абайдильдиновна -
кандидат технических наук Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина г. Астана
Тел.: 8-701-188-99-81 E-mail: [email protected]
Володя Кадырбек -
ассистент
Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина г. Астана
Тел.: 8-701-683-20-78 E-mail: [email protected]
Capov Sultan Nanuovich -
Doctor of Technical Sciences, Professor Department of Mechanics and Computer Graphics FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University» Stavropol
Tel.: 8-988-751-17-61 E-mail: [email protected]
Aduov Мubarak Aduovich -
Doctor of Technical Sciences, Professor Kazakh Agro Technical University named after S. Seifullin Astana
Tel.: 8-701-566-54-34 E-mail: [email protected]
Issenov Kazbek Galymtaevich -
Doctoral student
Kazakh Agro Technical University named after S. Seifullin Astana
Теl.: 8-777-313-37-66 E-mail: [email protected]
Nukusheva Saule Abaideldinovna -
Ph.D of Technical Sciences Kazakh Agro Technical University named after S. Seifullin Astana
Теl.: 8-701-188-99-81 E-mail: [email protected]
Volodya Kadyrbek -
Assistant lecturer
Kazakh Agro Technical University
named after S. Seifullin
Astana
Теl.: 8-701-683-20-78 E-mail: [email protected]
Наметившиеся тенденции совершенствования и развития посевной сельскохозяйственной техники с традиционными высевающими аппаратами направлены на повышение равномерности глубины заделки; возможности совмещения туков в стороне и глубже семян; применение катков для индивидуального прика-тывания рядков или других рабочих органов
для выравнивания поверхности поля после посева; повышение универсальности сеялок за счет обеспечения высева семян различных культур и совмещения посева с предпосевной обработкой; внесение туков; снижение материалоемкости; осуществление прямого посева по стерневым фонам.
В большей части существующих конструкций сеялок внесение семян и удобрений осущест-
в
естник АПК
Ставрополья
: № 2(26), 2017
Агроинженерия
7
вляется совместно в один рядок (в один горизонт глубины). При этом наблюдается изменение направления роста (хемотропизм) корневой системы под влиянием химических веществ (удобрений). Недостатком этого способа является низкая эффективность использования стартовых удобрений, особенно при условии низкой влажности посевного слоя почвы. Поэтому предпочтительным является наличие прослойки почвы между семенами и туками с целью активного развития корневой системы растения и использования всего потенциала вносимых минеральных удобрений. Также при внесении туков на определенную глубину можно регулировать расположение корневой системы растений в пространстве пахотного слоя [1].
На протяжении 3 лет в КазАТУ им. С. Сей-фуллина разрабатывается зернотуковая сеялка на базе СЗСТС-2,0 с сошником, который одновременно с посевом семян зерновых культур послойно вносит стартовую дозу минеральных удобрений ниже рядка основной культуры.
Идея данной работы заключается в том, что при раздельном внесении минеральных удобрений ниже слоя семян на 3-4 см появляется возможность обеспечить оптимальные условия для развития и начального роста растения и как следствие повысить эффективность вносимых удобрений.
Для проверки идеи были изготовлены экспериментальные сошники для проведения опытов в почвенном канале КазАТУ им. С. Сейфуллина. При проведении испытаний учитывалось влияние: поступательной скорости движения V; глубина хода сошников Иа; глубина борозд Гб; тяговое сопротивление; глубина заделки семян Ис; количество семян Кс, заделанных в горизонте, соответствующем средней глубине, и два смежных 1 см слоя. Приняты следующие параметры: рабочие скорости движения установки V = 8, 10 и 12 км / ч, установочная глубина хода сошников экспериментальной установки - 5-10 см [2].
В лаповых сошниках (рис. 1) заделка семян зернофуражных культур происходит за счет укрытия их влажным движущимся слоем почвы, за счет естественного осыпания почвы со стенок борозды.
В ходе проведения лабораторно-полевых испытаний сеялки СЗСТС-2,0 на посевах площадью 30 га, проведенных на полях КХ «Гулдана» Северо-Казахстанской области с экспериментальными лаповыми сошниками без наральни-ка (рис. 1, а), было установлено:
- что качество работы незначительно превосходит серийную стерневую зернотуко-вую сеялку: по неравномерности глубины заделки семян - 1 %, а по распределению растений по площади питания - 1,2 %, что находится в пределах ошибки опыта [3, 4];
- кронштейн 8 ограничивал перемещение пластин 7 в вертикальном направлении, что уменьшает диапазон толщины пласта почвы между семенами и туками;
- обладает большей металлоемкостью по сравнению с базовым сошником;
- отсутствует устройство защиты от вымывания и переноса питательных веществ.
С целью устранения вышеперечисленных недостатков проведено усовершенствование конструкции сошника (рис. 1, б):
- установили пластины 7 с наральником 11 между боковыми крыльями стойки сошника 10, ближе к тукопроводу 1 на 15 мм, это позволяет повысить равномерность заделки туков и семян относительно друг друга;
- снижена металлоёмкость сошника за счет упразднения деталей 15, 16;
- за счет уплотнения почвенной прослойки над удобрениями приводит к снижению миграции питательных веществ и создает требуемую плотность семенного ложа 1100-1300 кг/м3.
а б
Рисунок 1 - Сошники для раздельного внесения семян и удобрений:
а) лаповый без уплотнителя; б) лаповый с наральником; 1 - тукопровод; 2 - семяпровод; 3 - хомут; 4 - семянаправитель; 5 - крепежная пластина; 6, 12 - болтовое соединение; 7 - боковые пластины; 8 - кронштейн; 9 - культиваторная лапа; 10 - стойка; 11 - наральник; 13 - кронштейн; 14 - направи-тель для тукопровода; 15 - регулировочная пластина; 16 - переходник; 17 - регулировочный болт; 18 - семянаправитель
8
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
В
естник АПК
Ставрополья
Усовершенствованная конструкция сошника работает следующим образом (см. рис. 1). При движении сошника удобрения через ту-копровод 1 и туконаправитель 8 поступают на дно борозды, образованной культиватор-ной лапой 9 (рис. 2, а). Укрытие удобрений влажным слоем почвы происходит за счет обтекания стойки и естественного осыпания ее со стенок борозды. Наральник подготавливает семеное ложе (рис. 2, б). Через семяпровод 2 и далее в семянаправитель 6 поступают семена зерновых культур, которые потом закрываются влажной почвой за счет косого среза боковых пластин и естественного осыпания почвы со стенок борозды (рис. 2, в). После прохода сошника почва уплотняется катком (рис. 2, г).
Для проведения лабораторных исследований сошников для раздельного внесения семян и удобрений была изготовлена лабораторная установка (рис. 3), состоящая из по-
чвенного канала 11, на котором установлена подвижная рама 4 с семенным и туковым ящиками 5, передвигающийся по рельсовому пути высевающий аппарат 6 и сошник 10. Передвижная тележка приводится в движение с помощью электродвигателя 13 мощностью 1,7 кВт через регулятор скорости, позволяющий менять скорость движения установки в пределах рабочей скорости посевной машины, то есть 8-12 км/ч.
Передвижная тележка с емкостью для семян и туков 5, на которой установлен катушечный высевающий аппарат 6 с семятукопроводами 9. Высевающий аппарат приводится в действие электродвигателем 8, коробкой передач, цепной и коническими передачами. Движение приводной тележки 4 осуществляется от электродвигателя 13, посредством передачи, коробки передач 1, лебедки 2 и системой тросов 3. Се-мятукопроводы 9 крепятся к сошнику для раздельного внесения удобрений 10.
б
Рисунок 2 - Схема раздельного внесения и заделки минеральных удобрений и семян зерновых
культур
а
в
г
Рисунок 3 - Схема экспериментальной установки:
1 - коробка передач; 2 - лебедка; 3 - трос; 4 - передвижная рама; 5 - бункер; 6 - высевающий аппарат; 7 - цепная передача; 8, 13 - электродвигатели; 9 - семятукопроводы; 10 - сошник; 11 - почвенный канал; 12 - тензозвено (динамограф)
в
естник АПК
Агроинженерия -! № 2(26), 2017 " "
9
Применение усовершенствованного сошни- приведёт к снижению миграции питательных
ка позволит более равномерно распределять веществ и создаст требуемую плотность семен-
семена по глубине за счет образования уплот- ного ложа, что повысит равномерность всходов
ненной почвенной прослойки над удобрениями, и урожайность зернофуражных культур.
Литература
1. Адуов М. А., Капов С. Н., Исенов К. Г. Особенности питания растений при внесении минеральных удобрений // Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК : сб. науч. ст. по материалам Меж-дунар. науч.-практ. конф. проф.-препод. состава, в рамках 19-й Междунар. агро-пром. выставки «Агроуниверсал - 2017» (г. Ставрополь, 6-7 апреля 2017 г.) / СтГАУ. Ставрополь, 2017. С. 92-94.
2. Исенов К. Г., Володя К. Сеялка для зернофуражных культур с раздельным внесением семян и удобрений // Интеллектуальный потенциал XXI века: вклад молодых ученых в развитие аграрной науки : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. 85-летию Казахского национального аграрного университета (г. Алматы, 4-5 декабря 2015 г.) / КазНАУ. Алматы, 2015. С.136-140.
3. Результаты исследований сеялки с сошниками для раздельного внесения удобрений и семян зерновых культур / С. Н. Капов, М. А. Адуов, К. Г. Исенов [и др.] // Вестник АПК Ставрополья. 2017. № 1 (25). С. 8-11.
4. Сеялка с сошниками для технологии раздельного внесения семян и удобрений / М. А. Адуов, С. А. Нукушева, Е. Ж. Каспа-ков [и др.] // Сейфуллинские чтения-12: Молодежь в науке - инновационный потенциал будущего : материалы Республиканской научно-теоретической конференции (г. Астана, 22-23 апреля 2016 г.) / Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина. Астана, 2016. Т. 1, ч. 2. С. 165-168.
References
1. Aduov M. A., Capov S. N., Issenov K. G. Special aspects of plant feeding with mineral fertilizers // Actual problems of scientific-technical progress in agriculture : collection of scientific article of the international scientific-pract. conf. of prof-teacher. staff, in the framework of the 19th International agricultural exhibition «Agrouniversal -2017» (Stavropol, April 6-7, 2017) / SSAU. Stavropol, 2017. P. 92-94.
2. Issenov K. G., Volodya K. Seed drill for forage crops with separate placement of seeds and fertilizers // Intellectual potential of the XXI century: the contribution of young scientists to agrarian science development: proceedings of the International scientific-practical conference of young scientists, dedicated to the 85th anniversary of Kazakh National Agrarian University (Almaty, December 4-5, 2015) / KazNAU. Almaty, 2015. P. 136-140.
3. Results of researches seed drill with ploughshares for separate placement of fertilizer and cereal seeds / S. N. Capov, M. A. Aduov, K. G. Issenov [et al.] // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2017. № 1 (25). P. 8-11.
4. Seed drill with ploughshares for separate placement of fertilizer and cereal seeds / M. A. Aduov, S. A. Nukusheva, E. J. Kaspakov [et al.] // Seyfullin reading-12: Youth in science: innovative potential of the future : materials of the Republican scientific-theoretical conference (Astana, 22-23 April 2016) / Kazakh Agro Technical University named after S. Seifullin. Astana, 2016. Vol. 1, part 2. P. 165-168.
