CC BY
13
УДК 631.33
НОВАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ВЫСЕВА, ИСКЛЮЧАЮЩАЯ ПОВРЕЖДЕНИЕ СЕМЯН
Б.Х. Ахалая, кандидат технических наук
Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства E-mail: boris.novikov2012@yandex.ru
Аннотация. Основная агротехническая задача посева - равномерное распределение семян по площади, заделка семян каждой культуры на требуемую глубину, точный высев семян и удобрений заданной нормы на единицу площади. Повреждение семян при севе зерновых культур рабочими органами посевных машин не должно превышать 0,3% , зернобобовых - 1, кукурузы - 1,5, сахарной свеклы - 0,5%. Пунктирные сеялки должны размещать не менее 80% одиночных семян на заданном расстоянии одно от другого. Количество пропусков не должно превышать 2% от числа посеянных семян. Были рассмотрены конструкции пневматических высевающих аппаратов, работающих на избыточном давлении. Установлено, что во всех используются либо металлические, либо из полимерного материала элементы, воздействующие на высеваемый материал, которые в разной степени повреждают семена; к ним относятся механические выталкиватели застрявших семян [1,2]. Второй немаловажный вопрос - действие воздушного потока на удаление из ячеек конической формы лишних семян за исключением одного, что предусматривается инструкцией; однако не всегда это так, бывает, что воздушным потоком удаляются все семена, что недопустимо, в таком случае в высеваемом ряду появляются пропуски и в результате снижается урожайность [3,4].
Ключевые слова: бункер, посев, аппарат, высевающий диск, ячейка.
К сеялкам для пропашных культур относят кукурузные, свекловичные и хлопковые. Их выпускают, как правило, навесными. Характерная особенность этих машин - секци-онность исполнения: в виде рамы на колесах с соответствующим числом рабочих секций, представляющих собой однорядную сеялку с полным набором рабочих органов. Секцион-ность конструкции позволяет быстро изменить междурядья, а следовательно, и скомпоновать сеялки различной рядности. Индивидуальное копирование рельефа поля каждой секцией обеспечивает равномерную по глубине заделку семян в почву.
При посеве пропашных культур необходимо соблюдать следующие требования: среднесуточная температура почвы на глубине 10 см для семян кукурузы должна быть 10-12°С, для сахарной свеклы 5-6°С; отклонение нормы высева семян кукурузы ±(5-9%), сахарной свеклы ±14%; допустимое отклонение глубины посева семян ±0,5 см; равномерность распределения семян по длине ряда 60-70%; отклонение ширины стыковых междурядий ±5 см, основных ±1 см; отклонение осевой линии рядка на длине 50 м
- не более 5 см. Огрехи и незасеянные поворотные полосы не допускаются.
Исходя из вышеизложенного и учитывая важность излагаемых требований к сеялкам, нами разработана конструкция пневматического высевающего аппарата, работающего на избыточном давлении.
Известен пневматический высевающий аппарат, внутри которого жестко закреплен выталкиватель, с помощью которого происходит выталкивание семян из конических ячеек. Недостатком указанного аппарата является повреждаемость семян выталкивателем, усложняется конструкция высевающего диска тем, что для работы выталкивателя необходимы проделки паза по всей внутренней его поверхности [5,6].
Известна также конструкция пневматического высевающего аппарата, включающая семенной бункер, вертикально расположенный высевающий диск, сквозные конические ячейки, размещенные с равномерным шагом, воздушное сопле для удаления излишнего посевного материала из конической ячейки, устройство для выталкивания застрявших семян из ячеек. Однако не исключено, что в
Ежеквартальный научный журнал
таком высевающем аппарате воздушным потоком будут выдуты все семена, что приведет к пропускам и нарушению процесса высева, в конечном счете - к снижению урожайности культур.
Задачей является упрощение конструкции, устранение недостатков, добавление новых элементов и повышение эксплуатационной надежности пневматического высевающего аппарата [7,8]. Решение задачи достигается тем, что воздушное сопло на выходе разделено на два патрубка с одинаковыми сечениями, один патрубок - для прижатия одного семени ко дну сквозной конической ячейки, второй - для выталкивания из ячеек застрявших семян, при этом второй патрубок выполнен в виде рукава, огибающего верхнюю часть высевающего диска и подводящего воздушный поток к конической ячейке с внутренней стороны. Кроме того, величина отношения диаметра воздушного сопла к диаметру ^2=Оз патрубков на выходе и к малому диаметру конической ячейки определена условием А:ф2=£>з):£>4=10:3:2.
Для гарантированного сохранения одного семени на боковой поверхности конической ячейки друг против друга на % ее глубины выполнены два сквозных отверстия под острым углом к основанию ячейки. Вышеизложенное является новым решением и подтверждено двумя патентами [9,10].
Пневматический высевающий аппарат (рис. 1) содержит семенной бункер, высевающий диск. На высевающих дисках с равномерным шагом выполнены радиальные конические ячейки. Воздушное сопло разделено на два патрубка с одинаковыми диаметрами, один патрубок - для прижатия одного семени ко дну сквозной конической ячейки, а второй - для выталкивания из ячеек застрявших семян, при этом второй патрубок выполнен в виде рукава, огибающего верхнюю часть высевающего диска и подводящего воздушный поток к конической ячейке с внутренней стороны. Воздушное сопло обе-
спечивает как удаление излишнего посевного материала из конических ячеек, так и выдувание семян, застрявших на дне конической ячейки.
Во время работы высевающего аппарата семена из семенного бункера поступают самотеком к высевающим дискам, находящимся на горизонтальной оси, и заполняют конические ячейки. Вращающиеся высевающие диски подводят конические ячейки к воздушному соплу, которое на выходе разделено на два патрубка с одинаковыми диаметрами. В патрубке воздушный поток прижимает одно семя ко дну сквозной конической ячейки, а остальные выдувает, а другим патрубком происходит выдувание того же семени, но уже в нижнем положении высевающего диска, чем гарантированно обеспечивается однозерновой пунктирный посев семян различных культур.
увеличено
Рис. 1. Пневматический высевающий аппарат:
1 - бункер для семян; 2 - высевающий диск; 3 - вал высевающего диска; 4 - коническая ячейка; 5 - сопло; 6 и 7 - патрубки; 8 - семя; 9 - отверстие; 10 - боковые стенки высевающего аппарата
96
Вестник ВНИИМЖ №1(21)-2016
На боковых поверхностях конической ячейки выполнение двух сквозных отверстий, расположенных друг против друга, позволяет воздушному потоку омывать поверхность семени, тем самым прижимая его к отверстию ячейки, что гарантирует посев без пропусков.
Устройство предлагаемого воздушного сопла, а также выполнение конической ячейки с двумя отверстиями значительно упрощают конструкцию пневматического высевающего аппарата, устраняют существующие недостатки и увеличивают его эксплуатационную надежность. Предлагаемое устройство является «промышленно применимым», так как может использоваться в пневматических высевающих аппаратах. Внедрение сеялки, оснащенной пневматическими высевающими аппаратами с новыми элементами, сокращает пропуски высеваемых семян до 23%, доводит повреждения до нуля, что в итоге позволит повысить выход растениеводческой продукции на 10-15%.
Литература:
1. Ахалая Б.Х. Совершенствование технологии заготовки качественных кормов // Тр. ВНИИМЖ. 2009.
2. Оценки рационального количества термоподвесок при силосном хранении зернопродуктов / Мерзляков А.А. и др. // Экология и сельхозтехника. СПб., 2009.
3. Бинарные посевы кормовых культур и их энергоэффективность / Сизов О.А. и др. // Энергообеспечение и энергосбережение в с. х. М., 2014. С. 192-194.
4. Марченко О.С., Ахалая Б.Х., Текушев А.Х. Способ улучшения плодородия запущенных земельных угодий и возможность его осуществления // Инновационные машинные технологии АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий. М., 2014.
5. Ахалая Б.Х. Сеялка для совмещенного посева // Техника в сельском хозяйстве. 2009. №4. С. 10-12.
6. Пат. 2384992 РФ. Пневматический высевающий аппарат / Измайлов А.Ю. и др. Опубл. 27.03.10
7. Ахалая Б.Х. Особенности совмещения посевов двух культур // Сб. тр. ВИМ. М., 2004. Т. 151. С. 113-119.
8. Ахалая Б.Х. Использование избыточного давления для получения равномерности высева семян // Сб. тр. ВИМ. М., 2003. Т. 145. С. 164-167.
9. Пат. 154528 РФ. Пневматический высевающий аппарат для гнездового посева / Лобачевский Я.П. и др. Бюл. №24, 2015.
10. Пат. 154782 РФ. Высевающий аппарат для совмещенного посева / Годжаев З.А. и др. Бюл. №25, 2015.
Literatura:
1. Ahalaya B.H. Sovershenstvovanie tekhnologii zago-tovki kachestvennyh kormov // Tr. VNIIMZH. 2009.
2. Ocenki racional'nogo kolichestva termopodvesok pri silosnom hranenii zernoproduktov / Merzlyakov A.A. i dr. // EHkologiya i sel'hoztekhnika. SPb., 2009.
3. Binarnye posevy kormovyh kul'tur i ih ehnergoehffek-tivnost' / Sizov O.A. I dr. // EHnergoobespechenie i ehnergosberezhenie v s. h. M., 2014. S. 192-194.
4. Marchenko O.S., Ahalaya B.H., Tekushev A.H. Sposob uluchsheniya plodorodiya zapushchennyh zemel'nyh ugo-dij i vozmozhnost' ego osushchestvleniya // Innovacion-nye mashinnye tekhnologii APK Rossii na baze intellek-tual'nyh mashinnyh tekhnologij. M., 2014.
5. Ahalaya B.H. Seyalka dlya sovmeshchennogo poseva // Tekhnika v sel'skom hozyajstve. 2009. №4. S. 10-12.
6. Pat. 2384992 RF. Pnevmaticheskij vysevayushchij apparat / Izmajlov A.YU. i dr. Opubl. 27.03.10
7. Ahalaya B.H. Osobennosti sovmeshcheniya posevov dvuh kul'tur // Sb. tr. VIM. M., 2004. T. 151. S. 113-119.
8. Ahalaya B.H. Ispol'zovanie izbytochnogo davleniya dlya polucheniya ravnomernosti vyseva semyan // Sb. tr. VIM. M., 2003. T. 145. S. 164-167.
9. Pat. 154528 RF. Pnevmaticheskij vysevayushchij apparat dlya gnezdovogo poseva / Lobachevskij YA.P. i dr. Byul. №24, 2015.
10. Pat. 154782 RF. Vysevayushchij apparat dlya sovmeshchennogo poseva / Godzhaev Z.A. i dr. Byul. №25, 2015.
THE NEW SEEDING PNEUMATIC SYSTEM, EXCLUDING SEEDS' DAMAGE B.H. Ahalaya, candidate of technical sciences All-Russian research Institute of agricultural mechanization
Abstract. The main agrotechnic task of seeding is - seeds' uniform distribution on the area, planting each crop to the desired depth, accurate sowing of seed and fertilizer of specified norm per unit of area. The damage of seeds at grain crops' sowing by the working bodies of sowing machines should not exceed 0,3%, beans - 1, corn - 1,5, sugar beet - 0.5 percent. Dot drills must accommodate at least 80% single seeds at a predetermined distance from each another. The number of gaps should not exceed 2% of the sown seeds number. The pneumatic seeding devices constructions operating at overpressure were observed. It was found that all of them use either metal or polymeric' material items affecting the sown material, which in different degree damage the seeds; they include mechanical ejectors of stacked seeds [1,2]. The second important issue is the effect of air flow on the removal excised seeds from the conical shape's cells except one that provided for by the instruction; however, this is not always so, it happens that the air flow removed all the seeds, that is unacceptable, in this case in the sown row there appear the gaps and as a result in the harvest is reduced [3,4]. Keywords: hopper, seeding, unit, seed disk, cell.
