CC BY
8
УДК 631.331
DOI 10.36461/NP.2022.61.1.021
НОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ, ОСНАЩЕННОГО КАТУШКОЙ СЕКЦИОННОГО ТИПА С ЖЕЛОБКАМИ, РАСПОЛОЖЕННЫМИ ПО ВИНТОВОЙ ЛИНИИ
Н.П. Ларюшин1, доктор техн. наук, профессор; И.А. Першин2, младший научный сотрудник; А.В. Шуков1, канд. техн. наук, доцент; Т.А. Кирюхина1, канд. техн. наук, доцент.
1Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, тел. (8412) 628 517, e-mail: [email protected];
2Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» г. Тамбов, Россия, тел. (4752) 446 414, e-mail: [email protected]
При посеве зерновыми сеялками для получения наиболее высоких и стабильных урожаев возделываемых культур высевающие аппараты, как и сошники, остаются одними из наиболее важных рабочих органов посевных машин, так как от их работы зависят качественные показатели посева: гарантированно неизменный по времени поток высеваемых семян, максимально возможная устойчивость заданной нормы высева, минимальная порча высеваемых семян, а также иметь возможность высева отличающихся по своим размерным характеристикам семян, и быстрая настройка на заданную норму высева. Повышение качественных показателей посева зерновых культур за счет дальнейшего усовершенствования технологического процесса и устройства катушечного высевающего аппарата, имеющего катушку секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, является актуальной для АПК РФ. В статье описано устройство и принципиальная схема работы нового высевающего аппарата зерновой сеялки, оснащенного катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, при работе которого увеличивается равномерность распределения семян по длине бороздки, образованной сошником сеялки, а также происходит снижение дробления посевного материала, что в дальнейшем позволит повысить урожайность возделываемой культуры.
Ключевые слова: катушка секционная, высевающий аппарат, винтовая линия, семена, зерновая сеялка.
Для цитирования: Ларюшин Н.П., Першин И.А., Шуков А.В., Кирюхина Т.А. Новая конструкция высевающего аппарата зерновой сеялки, оснащенного катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии. Нива Поволжья, 2022,1 (61), с. 03006. DOI 10.36461/NP.2022.61.1.021.
Введение
В мировой практике в настоящий момент времени используются разные типы высевающих аппаратов, в большинстве из них установлены катушки с прямыми желобками, так как они проще в изготовлении и менее затратные при производстве, но при своей работе они выдают неравномерный по времени поток высеваемых семян, вследствие чего интервалы между семенами в бороздке отличаются друг от друга и не укладываются в допустимый интервал, при этом применяя катушки с прямыми желобками увеличивается порча посевного материала. Исходя из выше изложенного можно заключить, что оснащение зерновых сеялок высевающими аппаратами с катушками, имеющими прямые желобки, приводит к ухудшению качественных показателей посева, так как они не в полной мере
обеспечивают поток семян с заданными показателями высева.
Для повышения качественных показателей высева семян в ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ разработана, изготовлена и исследована конструкция высевающего аппарата зерновой сеялки, оснащенного катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии.
Методы и материалы
Методы исследований катушечного высевающего аппарата с катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, разрабатывались на основе общепринятых методик оценки качества посева посевными машинами: ГОСТ 31345-2007 «Сеялки тракторные. Методы испытаний»; СТО АИСТ 5.6-2010 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и посадочные. Показатели
назначения. Общие требования». При проведении исследований и обработке их результатов применялись современные приборы и оборудование, которые позволяют получить достоверные результаты проводимых исследований.
Результаты и их обсуждение
Высевающий аппарат с катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии (рис. 1.), состоит из семенной коробки (1) включающей розетку (2), направитель семян, муфту (5) с ограничителем от проворачивания и подпружиненный клапан (6) с кромкой (7) сброса посевного материала. Катушка секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, установлена на квадратном валу (3). Винтовая линии аа расположения желобков секционной катушки направлена под углом, замеренным между разверткой винтовой линии аа
1
и торцом секционной катушки, который равен ф = 65 градусов. Длина одного желобка секционной катушки с желобками, расположенными по винтовой линии (4), равна 1=8,9 мм. Рабочая длина Lp этой катушки равна длине катушки с прямыми желобками. Ход винтовой линии расположения желобков катушки секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, равен Р = 13 мм.
Объем высеваемых семян за один оборот катушки секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, больше объема катушки с прямыми желобками на 13 %, так как желобки катушки секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, выполнены с углублением в форме выреза частью поверхности вращения тора, у которой также желобки разделены дисками (8).
Рис. 1. Схема высевающего аппарата с катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии: 1 - семенная коробка; 2 - розетка; 3 - квадратный вал; 4 - секционная катушка; 5 - муфта; 6 - клапан; 7 - кромка сброса семян с клапана; 8 - разделительные диски
Высевающий аппарат с катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, работает следующим образом.
Из семенного ящика сеялки семена под действием собственного веса самотеком скатываются в семенную коробку (1) (рис. 1) высевающего аппарата, оснащенного катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, и заполняют рабочую зону вокруг катушки (4) с желобками, расположенными по винтовой линии.
Получив вращение, приводной вал (3), на котором жестко закреплена катушка (4) с желобками секционного типа, расположенными по винтовой линии, переносит семена, в желобках катушки в нижнюю часть семенной коробки (1) и сбрасывает их с клапана (6) в воронку семяпровода равномерным по времени потоком семян.
Для обеспечения коэффициента заполнения желобков катушки (4) секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, более 85 % (стандартная катушка - до 85 %), что так же сказывается на улучшении равномерности распределения семян по площади рассева, снижении неустойчивости общего высева семян, длина одного желобка секции катушки (4) секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, равна I = 8,9 мм.
Кроме того, выполнение желобков катушки (4) секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, с углублением желобков, выполненных в форме выреза частью поверхности вращения тора, с радиусом образую-
1
Исследовав экспериментальный высевающий аппарат на влияние частоты вращения катушки на коэффициент вариации, можно сказать,
щей окружности тора Я = 12мм, обеспечивает быстрое опорожнение желобков катушки (4) секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, и при этом увеличивается рабочий объем такой катушки (4) на 13 % в сравнении с катушкой с прямыми желобками, что, в свою очередь, дает возможность снизить частоту вращения катушки (4) секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, при этом понижается дробление посевного материала.
Так же, для уменьшения дробления посевного материала, катушка (4) секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, имеет пять разделительных дисков (8), что исключает возможность попадания семян к розетке (2) и перемещения посевного материала между желобками катушки.
На представленный высевающий аппарат с катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии, подана заявка на патент на изобретение (№ 2019122004). Данный высевающий аппарат исследован в лабораторных условиях на экспериментальной установке, установленной на канале с почвой согласно СТО АИСТ 5.6-2010 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и посадочные. Показатели назначения. Общие требования».
В результате обработки результатов исследований экспериментального высевающего аппарата сделан вывод о целесообразности применения данного высевающего аппарата, так как дробление семян составит 0,16-0,22 % (рис. 2).
что коэффициент вариации неравномерности распределения семян по длине борозды составит - 21 % (рис. 3).
о
а- 0,05
О -I-1-1-1-1-1-1
24 25 26 27 28 29 30
Частота вращения катушки п, об/мин
Рис. 2. График зависимости дробления семян от частоты вращения катушки: - стандартный высевающий аппарат, 2 - высевающий аппарат с катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии
О Н-1-1-1-1-1
25 26 27 2В 29 30
Частота вращения катушки, п об/мин.
Рис. 3. График зависимости коэффициента вариации равномерности распределения семян по длине борозды от частоты вращения катушки: 1 - стандартный высевающий аппарат, 2 - высевающий аппарат с катушкой секционного типа с желобками, расположенными по винтовой линии
Заключение
Разработанная конструкция катушечного высевающего аппарата, оснащенного катушкой секционного типа с желобками, расположенными по
винтовой линии, позволит повысить равномерность высева семян, снизить дробление посевного материала, что скажется на повышение будущей урожайности производимой культуры.
Литература
1. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Москва: Колос, 1980, 473 с.
2. Ларюшин Н.П., Шуков А.В. Актуальность ресурсосберегающей технологии посева зерновых культур. Современные наукоемкие технологии, 2009, № 6, с. 18-20.
3. Ларюшин Н.П., Шуков А.В. Высевающий аппарат для зерновой сеялки. Образование, наука, практика: инновационный аспект: сборник материалов Международной научно-практической конференции. Пенза: РИО ПГСХА, 2008, с. 206-207.
4. Ларюшин Н.П., Кухарев О.Н., Сёмов И.Н. Исследования высевающего аппарата с подпружиненным выталкивателем семян. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2009, № 1,с. 11-12.
5. Ларюшин Н.П., Девликамов Р.Р. Исследования высева семян зерновых культур катушечным высевающим аппаратом. Новые технологии и технические средства в АПК: материалы Международной конференции. Саратов, 2013, с. 37-40.
6. Ларюшин Н.П., Бычков И.В. Конструкция высевающего аппарата для высева семян мелкосеменных культур. Нива Поволжья, 2012, № 2 (23), с. 56-59.
7. Ларюшин Н.П., Шуков А.В., Мачнев А.В. Обоснование выбора конструкции высевающего аппарата зерновой сеялки. Нива Поволжья, 2012, № 2, с. 59-65.
8. Ларюшин Н.П. Современные посевные машины: учебное пособие. Пенза: РИО ПГСХА, 2007, 100 с.
9. ОСТ 10 5.1-2000. Испытание сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей. Введ. 15.06.2000. Москва: Росинформагротех, 2000, 72 с.
10. Патент РФ №2540547, МПК A 01 C 7/12 (2013.01) Высевающий аппарат. Н.П. Ларюшин, В.Н. Кувайцев, Р.Р. Девликамов, А.В. Шуков, Т.А. Кирюхина. Опубл. 10.02.2015, Бюл. № 4.
11. Ларюшин Н.П., Мачнев А.В., Шумаев В.В., Шуков А.В., Почивалов Д.А. Посевные машины. Теория, конструкция, расчёт. Москва: Росинформагротех, 2010, 292 с.
12. СТО АИСТ 5.6-2010. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и посадочные. Показатели назначения. Общие требования. Москва: Росинформагротех, 2011, 72 с.
13. Федоренко В.Ф. Ресурсосбережение в АПК: научное издание. Москва: Росинформагротех, 2012, 384 с.
14. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. Москва: КолосС, 2003. 624 с.
15. Dieckmann, U. GedankenzumZuckerrubenbauheute. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
16. GrossfLachendriLLmaschinen mit Breitreifen. Landmashinen runaschau. 1987. № L.- S.9.
17. Guzek K. Proguamawanie kryterion maszyny roLnizej. Maszyny i Giagniki RoL-nicze. 1975. № 20. P.11-16.
UDC 631.331
DOI 10.36461/NP.2022.61.1.021
A NEW DESIGN OF THE GRAIN SEEDER SEEDING DEVICE EQUIPPED WITHA SECTIONAL TYPE COIL WITH GROOVES ARRANGED ALONG
A HELICAL LINE
N. P. Laryushin1, Doctor of Engineering Sciences, Professor; I.A. Pershin2, junior researcher; A. V. Shukov1, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor; T.A. Kiryukhina1, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor.
1FederaL State-Funded Educational Institution of Higher Education Penza State Agrarian University, Penza, Russia, tel. (8412) 628 517, E-maiL: [email protected];
2FederaL State-Funded Scientific Institution ALL-Russian Research Institute for the Use of Machinery and PetroLeum Products in AgricuLture, Tambov, Russia, teL. (4752) 446 414, E-maiL: [email protected]
When sowing with grain seeders to obtain the highest and stabLe yieLds of cuLtivated crops, seeding devices, as weLL as couLters, remain one of the most important working parts of sowing machines , since the quaLity of sowing depends on their work. They provide a guaranteed constant fLow of sown seeds, the maximum possibLe stabiLity of a given seeding rate, minimaL damage to the sown seeds, as weLL as the possibiLity to sow seeds that differ in their dimensionaL characteristics, and to quickLy adjust to a given seeding rate. Improving the quaLity indicators of sowing grain crops by further improving the technoLogicaL process and the device of a coiL seeding machine having a sectionaL type coiL with grooves arranged aLong a heLicaL Line is reLevant for the agroindustriaL compLex of the Russian Federation. The articLe describes the design and the schematic diagram of the new seeding device of a grain seeder equipped with a sectionaL type coiL with grooves arranged aLong a heLicaL Line, which aLLows a greater distribution of seeds aLong the Length of the groove formed by the seeder couLter increases, and there is aLso a decrease in the crushing of seeds, which wiLL further increase the yieLd of the cuLtivated crop.
Keywords: sectionaL coiL, seeding device, heLicaL Line, seeds, grain seeder.
References
1. KLenin N.I., Sakun V.A. AgricuLturaL and recLamation machines. Moscow: KoLos, 1980, 473 p.
2. Laryushin N.P., Shukov A.V. The reLevance of resource-saving technoLogy of sowing grain crops. Modern High-tech TechnoLogies, 2009, No. 6, pp. 18-20.
3. Laryushin N.P., Shukov A.V. Seeding device for a grain seeder. Education, science, practice: innovative aspect: coLLection of materiaLs of the InternationaL Scientific and PracticaL Conference. Penza: PPD PSAA, 2008, pp. 206-207.
4. Laryushin N.P., Kukharev O.N., Syomov I.N. Studies of a seeding device with a spring-Loaded seed ejector. Mechanization and ELectrification of AgricuLture, 2009, No. 1, pp. 11-12.
5. Laryushin N.P., DevLikamov R.R. Studies of sowing of grain crops with a roLLer feed unit. New technoLogies and technicaL means in the agro-industriaL compLex: materiaLs of the InternationaL Conference. Saratov, 2013, pp. 37-40.
6. Laryushin N.P., Bychkov I.V. The design of the seeding unit for sowing seeds of smaLL-seeded crops. Niva PovoLzhia, 2012, No. 2 (23), pp. 56-59.
7. Laryushin N.P., Shukov A.V., Machnev A.V. RationaLe for choosing the design of the seeding unit of the grain seeder. Niva PovoLzhia, 2012, No. 2, pp. 59-65.
8. Laryushin N.P. Modern sowing machines: a textbook. Penza: PPD PSAA, 2007, 100 p.
9. OST 10 5.1-2000. Testing of agricuLturaL machinery. Sowing machines. Methods for evaLuating functionaL indicators. Introduction. 15.06.2000. Moscow: Rosinformagrotech, 2000, 72 p.
10. Patent No. 2540547 RF, IPC A 01 C 7/12 (2013.01) Seeding device. N.P. Laryushin, V.N. Kuvaytsev, R.R. DevLikamov, A.V. Shukov, T.A. Kiriukhina. PubL. 10.02.2015, BuL. No. 4.
11. Laryushin N.P., Machnev A.V., Shumaev V.V., Shukov A.V., PochivaLov D.A. Посевные машины. Theory, construction, caLcuLation. Moscow: Rosinformagrotech, 2010, 292 p.
12. STO AIST 5.6-2010. Tests of agricultural machinery. Sowing and planting machines. Appointment indicators. General requirements. Moscow: Rosinformagrotech, 2011, 72 p.
13. Fedorenko V.F. Resource saving in the agro-industrial complex: scientific publication. Moscow: Rosinformagrotech, 2012, 384 p.
14. Khalansky V.M., Gorbachev I.V. Agricultural machines. Moscow: KolosS, 2003. 624 p.
15. Dieckmann, U. GedankenzumZuckerrubenbauheute. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
16. Grossflachendrillmaschinen mit Breitreifen. Landmashinen runaschau. 1987. № l.- S.9.
17. Guzek K. Proguamawanie kryterion maszyny rolnizej. Maszyny i Giagniki Rol-nicze. 1975. № 20. P.11-16.
