CC BY
21
УДК 631.33
НОВЫЕ ДОЗИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ
Б.Х. Ахалая, кандидат технических наук С.И. Старовойтову доктор технических наук А. С. Золотарев, младший научный сотрудник Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ Е-mail: [email protected] Л. С. Адамия, аспирант ФГБНУ «Росинформагротех» Е-mail: [email protected]
Аннотация. Применение дозирующей системы, работающей по принципу действия сжатого воздуха, позволяет более качественно и надежно размещать семена в почве. Работа разрабатываемых нами пневматических высевающих аппаратов заключается в использовании избыточного давления воздушного потока. В этих устройствах на торцевой поверхности высевающего диска размещаются конические ячейки, куда семена погружаются самостоятельно из бункера и принудительно выгружаются при помощи воздушного потока, выходящего из сопла, установленного в непосредственной близости от высевающего диска. Такие высевающие аппараты не нуждаются в отсекателях лишних семян, так как эту функцию берет на себя воздушное сопло, которое одновременно прижимает одно семя ко дну конической ячейки и выдувает остальные (лишние) - под давлением воздушной силы. После этого семена благополучно продвигаются к нижней точке высевающего диска, откуда под действием выталкивателя попадают в открытую сошником борозду. Такая конструкция высевающего аппарата позволяет агрегату работать на высоких скоростных режимах посева - 12-15 км/ч. В статье также представлено описание новой разработки пневматического высевающего аппарата, конструкция которого позволяет производить высев семян тремя способами: пунктирным, совмещенным и гнездовым, что в конечном итоге способствует получению высокобелковых кормов для животноводства. Ключевые слова: бункер, посев, аппарат, высевающий диск, сопло, сошник.
Успешное экономическое и социальное развитие страны в полной мере зависит от темпов роста сельскохозяйственного производства, обеспеченности населения продуктами питания. Необходимым условием повышения производства конкурентоспособной продукции растениеводства является мобилизация научно-технического потенциала агроинженерной науки для технического обновления отечественного агропромышленного комплекса высокоэффективными техническими средствами [1,3].
Посев пропашных культур (кукурузы, сахарной свеклы, подсолнечника и др.) в настоящее время производится сеялками точного посева с однозерновым или гнездовым расположением семян в рядке. Основным направлением развития конструкций кукурузных сеялок является переход от сеялок
механического действия на пневматические сеялки, предназначенные для пунктирного посева. Эти сеялки имеют более высокий технический уровень: снабжены гидроприводом вентилятора, совершенными механизмами регулировки нормы высева и датчиками уровня семян в бункере. Пневматические сеялки позволяют высевать различные культуры путем смены высевающих дисков, отказаться от калибровки семян на фракции, снизить их повреждаемость. Точный одно-зерновой посев является основой комплексной механизации возделывания сахарной свеклы, кукурузы и других культур. Такой посев позволяет полностью устранить ручной труд по уходу за посевами, особенно в сочетании его с применением гербицидов. При точном однозерновом посеве экономия посевного материала достигает 50%. Благо-
Лоигпа! оГ VNIIMZH №3(35)-2019
69
даря равномерному распределению растении и оптимальному использованию площади питания урожаИность повышается на 10-15% по сравнению с использованием обычных рядовых сеялок [4,6].
Целью исследования является разработка конструкции пневматического высевающего аппарата, работающего на избыточном давлении, обеспечивающего высев семян тремя способами: пунктирным, совмещенным и гнездовым, гарантирующим точность высева и исключающим повреждение семян.
Задачи исследования:
1. Довести до исключения возможность выдувания всех семян из конических ячеек, что приводит к прекращению высева семян в ряду;
2. Исключить повреждение семян путем замены металлического клиновидного выталкивателя.
3. Переоборудовать пневматический вы-севающии аппарат для качественного посева не только пунктирным способом, но и совмещенным, когда две культуры одновременно высеваются в один рядок и на разную глубину заделки, а также высевать гнездовым способом с использованием высевающих дисков новой конструкции.
Дозирующее устройство пневматического высевающего аппарата (рис. 1) содержит высевающий диск 1, установленный на оси 2, бункер для семян 3. Диск расположен вертикально и выполнен со сквозными коническими ячейками 4 на его торцевой поверхности. Воздушное сопло 5 предназначено для удаления излишнего посевного материала из конической ячейки, а устройство 6 -для выталкивания застрявших семян из ячейки. Боковые поверхности ячейки выполнены с тремя отверстиями 7. Секция сеялки содержит полозовидный сошник 8.
Экспериментально установлено, что выполнение конической ячейки именно с тремя боковыми сквозными отверстиями обусловлено тем, что с меньшим числом отверстий есть вероятность удаления всех семян из конической ячейки из-за большого расстояния между отверстиями, что не позволяет охватить всю поверхность семени.
Рис. 1. Дозирующее устройство пневматического высевающего аппарата
А в наличии более трех отверстий нет необходимости, поскольку расстояние между отверстиями получается меньше диаметра семени. Выполнение отверстий диаметром до 3 мм позволяет экономно расходовать объем воздуха, а размещение их на 3/4 глубины ячейки зависит от параметров посевной фракции, чем крупнее семена, тем выше располагаются отверстия.
Вышеперечисленные конструктивные изменения позволяют надежно прижать одно семя ко дну ячейки, что гарантирует сохранение одного семени до его выгрузки в бо -розду. Выполнение выталкивателя из упругого, эластического материала в виде звездочки с шагом вершин, равным межосевому расстоянию между ячейками, позволяет выталкивать застрявшее семя в борозду, открытую сошником, без его повреждения.
Высевающий аппарат работает следующим образом: во время работы высевающего аппарата семена из семенного бункера 3, под давлением собственного веса, попадают в сквозные конические ячейки высевающего диска. Вращающийся высевающий диск подводит конические ячейки, заполненные семенами, к воздушному соплу, воздушный поток которого направлен на конические ячейки. Одна часть воздушного потока прижимает одно семя ко дну ячейки, а остальные три струи воздуха, проходя сквозь боковые отверстия, омывают семя потоком воздуха, тем самым создают гарантированное условие прижатия одного семени ко дну ячейки, а остальные выдувают. Высевающий диск, вращаясь на оси с застрявшим в ячейке семенем, встречается с выталкивателем, выполненным в виде звездочки, а выполнение его из эластичного материала позволяет без повреждения выталкивать застрявшее семя в борозду.
Применение предлагаемого дозатора пневматического высевающего аппарата позволяет повысить урожайность за счет исключения пропусков семян в ряду и их повреждения. Оригинальностью отличается и следующая конструкция пневматического высевающего аппарата [7] (рис. 2), принцип работы которого аналогичен, однако имеются существенные отличия. Таким высевающим аппаратом высевать совмещенным способом возможно не только две, но и три культуры.
Перед работой проводят регулировку высевающего диска 4 и сошника 9, части высевающего диска передвигают по заранее установленной схеме и прижимают между собой прижимной втулкой, а части сошника размещают на разную глубину заделки семян по соотношению 1:2:4 и закрепляют болтами. Семена, расположенные в ячейках 6, к примеру, трех частей высевающего диска 4, перемещаются к соответствующим частям сошника 9, откуда попадают на разную глубину борозды. Норма высева семян регулируется наличием количества частей высевающего диска 4 и соответствующими частями сошника 9.
Высевающие диски 4 снабжены прижимной втулкой 5, позволяющей без снятия частей диска их смещать, расслабив и затянув гайку, а части сошника закрепляются между собой болтами с возможностью их смещения по вертикали.
Рис. 2. Высевающий аппарат для высева семян трех культур одновременно: 1 - бункер для семян;
2 - перегородка; 3 - вал высевающего аппарата;
4 - высевающий диск; 5 - прижимная втулка;
6 - коническая ячейка; 7 - сопло; боковая крышка;
8 - крышка аппарата; 9 - сошник
Применение предложенного устройства позволит расширить эксплуатационные возможности высевающего аппарата за счет наличия составного диска для высева семян различных культур и использования одной звездной пары.
Литература:
1. Измайлов А.Ю., Шогенов Ю.Х. Интенсивные машинные технологии и техника нового поколения для производства основных групп сельскохозяйственной продукции // Техника и оборудование для села. 2017. № 7(241). С. 2-6.
1оигпа! of VNIIMZH №3(35)-2019
71
2. Лобачевский Я.П., Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х. Новая ресурсосберегающая конструкция высевающего аппарата для кормовых культур // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 6. С. 22-27.
3. Лобачевский П.Я. Закономерности оптимальной подачи семян аппаратом точного высева // Вестник российской с.-х. науки. 2003. № 2. С. 20.
4. Совершенствование процесса точного высева семян пневматической сеялкой / Ахалая Б.Х. и др. // Система технологий и машин для инновационного развития АПК. М., 2013. С. 318-319.
5. Ахалая Б.Х. Технологические возможности и технические решения производства экологически чистых и сбалансированных кормов // Сб. тр. ВИМ. 2002. Т. 142, ч. 1. С. 89-94.
6. Анализ конструкций пневматических высевающих аппаратов / Ахалая Б.Х. и др. // Инновационные машинные технологии АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий. М., 2014. С. 130-133.
7. Пат. 154522 РФ. Пневматический высевающий аппарат для совмещенного посева / Ахалая Б.Х. и др. Опубл. 27.08.15, Бюл. № 24.
Literatura:
1. Izmajlov A.YU., SHogenov YU.H. Intensivnye mashi-nnye tekhnologii i tekhnika novogo pokoleniya dlya pro-
izvodstva osnovnyh grupp sel'skohozyajstvennoj produk-cii // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2017. № 7(241). S. 2-6.
2. Lobachevskij YA.P., Ahalaya B.H., SHogenov YU.H. No-vaya resursosberegayushchaya konstrukciya vyseva-yushchego apparata dlya kormovyh kul'tur // Traktory i sel'hozmashiny. 2017. № 6. S. 22-27.
3. Lobachevskij P.YA. Zakonomernosti optimal'noj poda-chi semyan apparatom tochnogo vyseva // Vestnik rossij-skoj s.-h. nauki. 2003. № 2. S. 20.
4. Sovershenstvovanie processa tochnogo vyseva semyan pnevmaticheskoj seyalkoj / Ahalaya B.H. i dr. // Sistema tekh-nologij i mashin dlya innovacionnogo razvitiya APK. M., 2013. S. 318-319.
5. Ahalaya B.H. Tekhnologicheskie vozmozhnosti i tekh-nicheskie resheniya proizvodstva ekologicheski chistyh i sbalansirovannyh kormov // Sb. tr. VIM. 2002. T. 142, ch. 1. S. 89-94.
6. Analiz konstrukcij pnevmaticheskih vysevayushchih apparatov / Ahalaya B.H. i dr. // Innovacionnye mashin-nye tekh-nologii APK Rossii na baze intellektual'nyh ma-shinnyh tekhnologij. M., 2014. S. 130-133.
7. Pat. 154522 RF. Pnevmaticheskij vysevayushchij apparat dlya sovmeshchennogo poseva / Ahalaya B.H. i dr. Opubl. 27.08.15, Byul. № 24.
NEW DOSING SYSTEMS OF PNEUMATIC SEEDING APPARATUS B.H. Ahalya, candidate of technical sciences S.I. Starovoitov, doctor of technical sciences A.S. Zolotarev, junior research worker Federal research agroengineering centre VIM L.S. Adamia, post graduate student FGBNY "Rosinformagrotech"
Abstract. The dosing operating system work on the principle of compressed air using, allows seeds in the soil more efficiently and reliably to place. The work on the pneumatic seeding machines developing by us consists in the air flow excess pressure using. In these devices, on the end surface of the sowing disc the conical cells are placed, where the seeds are immersed independently from the hopper and forcibly discharged by an air flow coming out of the nozzle installed in the immediate vicinity of the sowing disc. Such seeding machines do not need extra seed limiters, since this function air nozzle is assumed, what simultaneously presses one seed to the conical cell's bottom and blows out the rest (extra) ones - under the air force's pressure. After that, the seeds safely move to the sowing disc's lower point, where under the ejector's action they fall into the opened by the coulter furrow. Such design of the seeding apparatus allows the unit at high sowing speed regimes-12-15 km/h to operate. The article also presents the new pneumatic seeding machine developing description, which design allows to make seeds' sowing in three ways: dotted, combined and nested, that ultimately contributes to the high-protein livestock feed producing. Keywords: hopper, sowing, apparatus, sowing disc, nozzle, coulter.
