CC BY
7
УДК 631.33.022.6
DOI 10.36461^.2022.62.2.003
ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕЯЛКИ С КАТУШЕЧНЫМИ ВЫСЕВАЮЩИМИ АППАРАТАМИ С УСЕЧЕННЫМИ КОНУСАМИ ИЗ РЕЗИНЫ НА КЛАПАНАХ
Н.П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор; Д.Ю. Парфенов, аспирант; А.В. Шуков, кандидат техн. наук, доцент; Р.Р. Девликамов, кандидат техн. наук, доцент.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, тел. (8412) 628 517, e-maiL: Larushinnp@maiL.ru
В статье описано устройство и работа экспериментальной зерновой сеялки оснащенной катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах, кроме того представлены графические и экспериментальные зависимости неравномерности распределения семян по длине борозды на посеве озимой пшеницы сорта «Клавдия 2» от частоты вращения катушки, от диаметра верхней части шипа и угла наклона шипов экспериментального высевающего аппарата с усеченными конусами из резины на клапане. Работа по изучению влияния конструкций высевающих аппаратов проводились сравнением базовой сеялкой СЗ-5,4 с экспериментальной сеялкой, оснащенной новыми катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах. Результаты исследований показали что, экспериментальная сеялка с катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах устойчиво выполняет процесс посева семян озимой пшеницы сорта «Клавдия 2» при соблюдении всех необходимых агротехнических требований. При улучшении качественных показателей посева происходит снижение неустойчивости общей нормы высева, неравномерности распределения семян по длине борозды, повреждения посевного материала, что, в свою очередь, ведет к повышению урожайности возделываемой культуры.
Ключевые слова: высевающий аппарат, частота вращения, диаметр, шипы, угол наклонна, семена озимой пшеницы, Клавдия 2.
Для цитирования:Ларюшин Н.П., Парфенов Д.Ю., Шуков А.В., Девликамов Р.Р. Полевые исследования сеялки с катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах. Нива Поволжья, 2022, 2 (62), с. 3001. DOI 10.36461/NP.2022.62.2.003
Введение
Возможное получение доброкачественных урожаев возделываемых культур, с одновременным снижением цены получаемой продукции остается самой острой задачей для всех сельхозпроизводителей страны. При возделывании зерновых культур актуальной является разработка новых
рабочих органов посевных машин и комплексов, таких как катушечные высевающие аппараты с усеченными конусами из резины на клапанах, влияющие на качественные показатели работы: неустойчивости общей нормы высева семян, равномерности распределения семян по длине борозды, а также повреждение семенного материала.
Рис. 1. Схематическое изображение экспериментальной сеялки СЗ-5,4 с катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах: 1 - сошники; 2 - бункер для семян и удобрений; 3 - вариатор привода высевающих аппаратов со сплошным покрытием клапанов из резины с шипами, выполненными в форме усеченных конусов; 4 - приводное колесо; 5 - квадратный вал привода высевающих аппаратов со сплошным покрытием клапанов из резины с шипами, выполненными в форме усеченных конусов; 6 - семяпроводы; 7 - пружина сжатия; 8 - загортач; 9 - катушечный высевающий аппарат с усеченными конусами из резины на клапане; 10 - устройство прицепное
Для проведения полевых исследований в Пензенском ГАУ были разработаны и изготовлены катушечные высевающие аппараты с усеченными конусами из резины на клапанах, которыми была оснащена базовая сеялка СЗ-5,4 (рис. 1).
Методы и материалы Экспериментальная сеялка СЗ-5,4 с катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах представлена на рисунке 1.
Привод высевающих аппаратов с усеченными конусами из резины на клапанах происходит от опорно-приводных колес. Высевающие аппараты с усеченными конусами из резины на
клапанах приводятся во вращение чрез вариатор цепной передачей.
Норма высева семян регулируется изменением рабочей длины катушки и настройки нужного передаточного отношения вариатора привода высевающих аппаратов.
Разработанный катушечный высевающий аппарат с усеченными конусами из резины на клапане (патент на изобретение РФ № 2705543) включает в себя корпус (1) (Рисунок 2), катушку (2) на валу привода (3), розетку (4), муфту (5), клапан (6), сплошное покрытие (7) из резины с шипами (8), кромку сброса (9) клапана (6), отбор-товку (10) и покрытие (11) из антифрикционного материала.
Рис. 2. Схема катушечного высевающего аппарата с усеченными конусами из резины на клапане: 1 - корпус; 2 - катушка; 3 - вал; 4 - розетка; 5 - муфта; 6 - клапан; 7 - сплошное покрытие из резины; 8 - шипы; 9 - кромка сброса; 10 - отбортовка; 11 - покрытие из антифрикционного материала
Исследования экспериментальной сеялки на посеве озимой пшеницы сорта «Клавдия 2» оснащенной новыми катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах проводились на полях ООО Агрофирма Биокор-С в 2020-21 годах, согласно отраслевому стандарту ОСТ 10.5.1-2000 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей» [4].
Цель полевых испытаний заключалась в возможном обосновании применения новой конструкции катушечного высевающего аппарата с усеченными конусами из резины на клапане на зерновой сеялки. Посевным материалом являлись семена озимой пшеницы сорта «Клавдия 2» с нормой высева 220 кг/га.
Результаты и их обсуждение
Для сравнения работы, экспериментальной сеялки СЗ-5,4 оснащенной новыми катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах, на исследуемом участке поля, проводили посев сеялкой в базовой комплектации СЗ-5,4 тем же семенным материалом.
Обработав результаты полевых исследований, построили графические зависимости неравномерности распределения семян по длине борозды, неустойчивости общего высева и дробления посевного материала от поступательной скорости посевных агрегатов с трактором МТЗ-82 [6].
Зависимость величины неравномерности распределения семян по длине борозды от поступательной скорости посевного агрегата оснащенного экспериментальной сеялкой СЗ-5,4 определяется выражением:
у = 0,161х2 - 2,766х + 34,97 (1)
При этом индекс корреляции R = 0,9643.
По уравнению (1) и полученным в результате исследования данным построена графическая зависимость между величиной неравномерности распределения семян по длине борозды от поступательной скорости агрегата (рис. 3).
В результате проведенных полевых исследований и обработки полученных данных строили графические зависимости неустойчивости общего высева и дробления посевного материала от поступательной скорости посевного агрегата (рис. 4, 5).
35 30 25
0 I
1 к ^ 20 иг«4 20
о
л о 1- с
15
I 1 &
(Всо
^ с; <и з
I ч
Щ
о. с
Л!
10 5 0
у = 0,1616х2 - 2,7668х + 34,975
...... ......
6,3 7,3 8,3 9,3 10,3 11,3 12,3 Скорость агрегата, км/ч.
13,3
14,3
Рис. 3. Графическая зависимость величины неравномерности распределения семян по длине борозды от поступательной скорости агрегата
Рис. 4. Графическая зависимость между величиной неустойчивости общего высева и поступательной скоростью посевного агрегата: 1 - экспериментальная сеялка, 2 - серийная сеялка
0,4 0,35
V?
8 0,3
| 0,25 с
0,2
| 0,15 ю
ор 0,1 0,05
0
у = 0,0028х2 - 0,0581х + 0,5844
у = 0,0023х2 - 0,0465х + 0,3911
6,3 7,3 8,3 9,3 10,3 11,3 12,3 13,3 14,3
Скорость агрегата, км/ч.
Рис. 5. Графическая зависимость между величиной дробления посевного материала и поступательной скоростью посевного агрегата; 1 - экспериментальная сеялка, 2 - серийная сеялка
Как показали результаты полевых исследований экспериментальной сеялки на посеве озимой пшеницы сорта «Клавдия 2» оснащенной катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах, она устойчиво выполняет технологический процесс посева семян зерновых культур с выполнением всех требований к качественным показателям работы.
нормы высева у экспериментальной сеялки, оснащенной катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах, составила 2,5... 2,6 %, а у серийной - 2,8... 3,4 %. Повреждение семян у экспериментальной сеялки, оснащенной катушечными высевающими аппаратами с усеченными конусами из резины на клапанах, составила 0,14.0,19 %, а у серийной -0,28.0,34 %. В результате проведенных исследований получено, что прибавка урожая зерновой массы озимой пшеницы сорта «Клавдия 2» при посеве экспериментальной сеялкой составила 12 %.
Заключение
Полевые исследования показали, что оптимальным значением поступательной скорости посевного агрегата можно считать диапазон значений от 7,5 до 9,6 км/ч. Неустойчивость общей
Литература
1. Ларюшин Н.П., А.В. Мачнев, В.В. Шумаев и [др.]. Посевные машины. Теория, конструкция, расчёт. Москва: Росинформагротех, 2010, 292 с.
2. Ларюшин Н.П., Шуков А.В., Парфенов Д.Ю. Конструкция высевающего аппарата сеялки. Наука в центральной России, 2019, № 3 (39), с. 20-24
3. Ларюшин Н.П., Кувайцев В.Н., Загудаев С.Д., Шуков А.В., Шумаев В.В., Поликанов А.В. Полевые исследования технологического процесса работы ячеисто-дискового высевающего аппарата с цилиндрами на упругодеформируемом кольце. Современные проблемы науки и образования, 2013, №4, с. 366.
4. ОСТ 10 5.1-2000. Испытание сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей. Введ. 15.06.2000. Москва: Росинформагротех, 2000, 72 с.
5. Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных: учебник. 3-е издание. Москва: ООО «Бином-Пресс», 2007, 512 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е издание, дополненное и переработанное. Москва: Агропромиздат, 1985, 351 с.
7. Завалишин Ф.С., Мацнев М.Г. Методы исследования по механизации сельскохозяйственного производства. Москва: Колос, 1982, 231 с.
8. Петухов Д.А., Сердюк В.В. Современные посевные машины. Техника и оборудования для села, 2012, № 1, с. 18-21.
9. Кувайцев В.Н., Ларюшин Н.П., Шумаев В.В., Шуков А.В., Девликамов Р.Р., Бучма А.В. Результаты полевых исследований экспериментальной сеялки ССВ-3,5. Техника и оборудование для села, 2014, № 9 (207), с. 14-17.
10. ГОСТ Р 52778-2007. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки. Москва: Издательство стандартов, 2007, 28 с.
11. Спиридонов А.А. Планирование эксперимента при исследованиях технологических процессов. Москва: Машиностроение, 1981, 184 с.
12. Прокопенко В.А. Эффективность отечественных и зарубежных технологий. Техника и оборудование для села, 2001, № 8, с. 17-21.
10. Радченко Г.Е. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий протекания процесса. Горки: Белорусская СХА, 1978, 69 с.
13. Кузнецов Б.Ф. Основные направления развития конструкций посевных машин. Тракторы и автомобили, 1980, № 9, с. 13-14.
14. Нуруллин Э.Г., Исламов И.3., Салахов И.М. Анализ и оценка дозирующих устройств современных посевных комплексов. Вестник Казанского ГАУ, 2009, № 2 (12), с. 53-55.
15. Овчинников В.А. Влияние угла установки отражателя семян на степень заполнения ячеек дискового высевающего аппарата. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, 2014, № 4 (28), с. 166-169.
16. Dieckmann U. Gedanken zum Zuckerrubenbau heute U.Dieckmann. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
17. Яшин А.В., Овтов В.А., Халеев Д.Ю. Напряженно-деформированный анализ дискового сошника зерновой сеялки. Сурский вестник, 2020, № 4 (12), С. 78-82.
18. Овтов В.А., Абросимова М.Ю. Экономическое обоснование сеялки с полозовидным сошником для посева мелкосеменных культур. Сурский вестник, 2019, № 1 (5), с. 23-27.
UDC 631.33.022.6
DOI 10.36461/N P.2022.62.2.003
FIELD STUDY OF A SEEDER EQUIPPED WITH ROLLER SEEDING UNITS WITH TRUNCATED RUBBER CONES ON THE VALVES
N.P. Laryushin, Doctor of Engineering Sciences, Professor; D.Yu. Parfenov, PhD student; A.V. Shukov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor; R.R. Devlikamov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor.
Federal State-Funded Educational Institution Penza State Agrarian University, Penza, Russia, tel. (8412) 628 517, e-mail: larushinnp@mail.ru
The article describes the design and operation of an experimental grain seeder equipped with roller seeding units with truncated rubber cones on the valves. Moreover, graphical and experimental dependences of the uneven distribution of seeds along the length of the furrow during the sowing of winter wheat Clavdia 2 on the speed of rotation of the roller, the diameter of the upper part of the spike and the angle of inclination of the spikes of the experimental seeding unit with truncated rubber cones on the valve are presented. The work on studying the influence of the seeding unit designs was carried out by comparing the basic seeder SZ-5,4 with an experimental seeder equipped with new roller seeding units with truncated rubber cones on the valves. The results of the research showed that an experimental seeder with roller seeding units with truncated rubber cones on the valves steadily performs the process of sowing seeds of winter wheat Clavdia 2 in compliance with all necessary agro-technical requirements. With the improvement of sowing quality indicators, there is a decrease in the instability of the overall seeding rate, the uneven distribution of seeds along the length of the furrow, damage to the seed material, which, in turn, leads to an increase in the yield of the cultivated crop.
Keywords: seeding unit, rotational speed, diameter, spikes, angle of inclination, winter wheat seeds, Clav-
dia 2.
References
1. Laryushin N.P., A.V. Machnev, V.V. Shumaev and [et al.]. Seeding machines. Theory, construction, calculation. Moscow: Rosinformagrotech, 2010, 292 p.
2. Laryushin N.P., Shukov A.V., Parfenov D.Yu. Design of a seeding unit of a seeder. Science in Central Russia, 2019, No. 3 (39), pp. 20-24
3. Laryushin N.P., Kuvaytsev V.N., Zagudaev S.D., Shukov A.V., Shumaev V.V., Polikanov A.V. Field studies of the technological process of a celled-disk seeding unit with cylinders on an elastodeformed ring. Modern Problems of Science and Education, 2013, No. 4, p. 366.
4. OST 10 5.1-2000. Testing of agricultural machinery. Seeding Machines. Methods for evaluating of functional indicators. Introduction. 15.06.2000. Moscow: Rosinformagrotech, 2000, 72 p.
5. Khalafyan A.A. STATISTICA 6. Statistical data analysis: textbook. 3rd edition. Moscow: OOO BinomPress, 2007, 512 p.
6. Dospekhov B.A. Methodology of field experiment (with the basics of statistical processing of research results). 5th edition, expanded and revised. Moscow: Agropromizdat, 1985, 351 p.
7. Zavalishin F.S., Matsnev M.G. Methods of research on the mechanization of agricultural production. Moscow: Kolos, 1982, 231 p.
8. Petukhov D.A., Serdyuk V.V. Modern seeding machines. Machinery and equipment for the village, 2012, No. 1, pp. 18-21.
9. Kuvaytsev V.N.,Laryushin N.P., Shumaev V.V., Shukov A.V., Devlikamov R.R., Buchma A.V. The results of field study of the experimental seeder SSV-3,5. Machinery and equipment for the village, 2014, No. 9 (207), pp. 14-17.
10. GOST R 52778-2007. Tests of agricultural machinery. Methods of operational and technological assessment. Moscow: Publishing House of Standards, 2007, 28 p.
11. Spiridonov A.A. Planning of the experiment while studying technological processes. Moscow: Mashi-nostroenie, 1981, 184 p.
12. Prokopenko V.A. The effectiveness of domestic and foreign technologies. Machinery and equipment for the village, 2001, No. 8, pp. 17-21.
10. Radchenko G.E. Experiment planning while searching for optimal conditions for the process. Gorki: Belorusskaya AA, 1978, 69 p.
13. Kuznetsov B.F. The main directions of development of designs of seeding units. Tractors and Automobiles, 1980, No. 9, pp. 13-14.
14. Nurullin E.G., Islamov I.3., Salakhov I.M. Analysis and evaluation of dosing devices of modern sowing complexes. Bulletin of the Kazan State Agrarian University, 2009, No. 2 (12), pp. 53-55.
15. Ovchinnikov V.A. The influence of the angle of installation of the seed reflector on the degree of filling of the cells of the disk seeding unit. Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy, 2014, No. 4 (28), pp. 166-169.
16. Dieckmann U. Gedanken zum Zuckerrubenbau heute U. Dieckmann. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
17. Yashin A.V., Ovtov V.A., Galeev D.Yu. Stress-strain analysis of the disc coulter of a grain seeder. Sursky Vestnik, 2020, №. 4 (12), pp. 78-82.
18. Ovtov V.A., Abrosimova M.Yu. Economic justification of a seeder with a polozovidny coulter for sowing small-seeded crops. Sursky Bulletin, 2019, №. 1 (5), pp. 23-27.
