CC BY
5УДК 631.145.
МОДЕРНИЗАЦИЯ СЕЯЛОК СЗ-3,6 ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВ
Пазова Т. Х., доктор технических наук, профессор Габаев А. Х., инженер Мишхожев А. А., ассистент
ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В. М. Кокова»
MODERNIZATION SEEDERS SZ-3,6 TO WORK IN CONDITIONS OF HIGH SOIL MOISTURE
Pazova T. H., Doctor of Technical Sciences, Professor Gabaev A. H., Engineer Mishkhojev A. A., Assistant
FSBEIHPE «Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V. M. Kokov»
Работа посвящена анализу существующих заделывающих рабочих органов посевных машин отечественного и зарубежного производства и их модернизации для работы в условиях повышенной влажности почв.
Ключевые слова: почва, диск, сошник, борозда.
Важным фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур является качественное проведение посева, когда семена заделаны на заданную глубину, положены на влажное твердое семенное ложе и присыпаны, опять же, влажной почвой. Не менее важным является равномерность распределения семян по площади питания - чем они равномернее размещены, тем лучше условия питания и освещения растений, меньше конкуренции и, следовательно, выше урожай.
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.
The work is devoted to the analysis of the existing covering working bodies seeding machines of domestic and foreign production and upgrading them to work in conditions of high soil moisture.
Key words: soil, disc, coulter, furrow.
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 площади 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, питательных веществ почвы складываются тогда, когда форма площади питания приближается к квадрату.
Известия КБГАУ - № 3(5), 2014
Технические науки
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 культивация должна вестись на глубину заделки семян. Практически ее ведут на большую глубину, нарушая твердое ложе и прерывая сеть капилляров, подводящих влагу к семенам. Для обеспечения контакта семян с почвой проводят дополнительное каткование посевов, что удорожает проведение полевых работ, но цель достигается только для 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.
Все это приводит к снижению полевой всхожести семян, изреженности посевов, или, чтобы не допустить этого, к перерасходу дорогостоящего семенного материала. Посев на малых скоростях и невозможность сеять во влажную почву или после выпавших даже небольших осадков, сдерживает темпы посевной кампании и
затрудняет проведение этого важного агро-приема в оптимальные сроки, что также отрицательно влияет на продуктивность посевов.
Проведение обязательной предпосевной культивации при посеве двухдисковыми сошниками требует предварительной отвальной вспашки, что затрудняет внедрение почвозащитных, влаго- и энергосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
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:
Я
р =
bJo
(1)
где:
l0 - длина площадки смятия, м (рис.1.) Как видно из рисунка:
/0 = 2rx sin 5,
(2)
Р =
Я
2/у, вт 8
Подставив значение Я1 в (3), получим: 42дИ10
Р =
З-^вт 8
(3)
(4)
Так как:
• о К. з/;,1,5
БШ 8 = —- =-р=,
Я
Таким образом, получим: 8
Р~ 9 '
(5)
(6)
Рисунок 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 =
е + 1
(7)
Для определения коэффициента пористости при давлении р В.Ф. Бабковым предложена зависимость:
е = £п
Вх 9.8-10"
где:
р - давление, Па,
£0 - коэффициент пористости при нагрузке 9,8-104 Па,
В1 - степень изменения коэффициента пористости при нагрузке.
Таким образом получим:
_
ЧК ' (9)
Р =
Вх{ 1 + е0)~Ч
1.1-105)
Из выражения (9) видно, что плотность почвы на дне борозды, образованной бороздообра-зующим диском, не зависит от конструктивных параметров самого диска, а только от глубины его хода и физико-механических свойств почвы.
Для черноземных сильно сжимаемых почв рекомендуются значения: £=0,75-0,85; В= 5-10. Удельный вес твердой фазы почвы у составляет для обыкновенных черноземов на глубине 0-20 см - 2,4 г/см3. При коэффициенте объемного смятия почвы д= 2-10 Н/мд и глубине хода диска Н0 = 0.06м, плотность дна борозды составит:
Р = -
2.4-103 -7
.2-106 -006,
л5
! 1.34 -103кг/м3
7(1 + 0,8) - 1п(-—)
1.1-105
Результаты теоретических исследований работы бороздообразующего катка показывают, что полученные аналитические зависимости необходимы для оптимизации конструктивных параметров катка с целью формирования профиля и дна борозды для работы высевающего аппарата.
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.
Литература
1. Фирсов М.М., Черемухин А.И. Основные тенденции и прогнозирование развития машин для растениеводства // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2002. - № 3. - С. 36-39.
2. Патент RU №2166242 С1 А01С7/20 Бюл. №13 от 10. 05. 2001г.
3. Хахов М.А., Каскулов М.Х. Исследование
процесса работы ребристых катков посевной
машины // Известия КБНЦ РАН, №1 (9). - Наль-
чик. - 2003. - С. 31-34.
а
