CC BY
0
УДК 631.33.022.6
DOI 10.36461^.2023.66.2.015
ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С НАКЛОНОМ РЕБЕР И ЖЕЛОБКОВ И ПЕРЕГОРОДКАМИ ЖЕЛОБКОВ СЕКЦИОННОЙ КАТУШКИ
А. В. Шуков, канд. техн. наук, доцент; Н. П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор; А.Ю. Вершигоров, аспирант;Р.Р. Девликамов, канд. техн. наук.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, тел. (8412) 628 517, e-maiL: Larushinnp@maiL.ru
Одним из главных и наиболее значимых рабочих органов зерновой сеялки остается высевающий аппарат в связи с тем, что от его работы зависят качественные показатели посева (неудовлетворительная раскладка семян на единицу длины или шаг посева, неточность установленной нормы высева, а также дробление семян). Не все высевающие аппараты соблюдают нужные требования при своей работе, поэтому учеными Пензенского ГАУ был разработан, изготовлен и исследован высевающий аппарат зерновой сеялки с наклоном ребер, желобков и перегородками желобков секционной катушки. При проведении лабораторно-полевых исследований высевающего аппарата рядовой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки исследовались раскладка семян на единицу длины яровой пшеницы сорта «Безенчукская 200», неточность установленной нормы высева и дробление посевного материала в зависимости от поступательной скорости рядовой сеялки. В ходе лабораторно-полевых исследований высевающего аппарата зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки установили, что наилучшим можно считать промежуток значений скорости рядовой сеялки V от 7,7 до 10,8 км/ч, так как при этих значениях снижается неудовлетворительная раскладка семян на единицу длины или шаг посева, неточность установленной нормы высева, а также дробление семян. При использовании экспериментального высевающего аппарата зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки происходит снижение неравномерности распределения семян по длине бороздки, неустойчивости общего высева и дробления посевного материала.
Ключевые слова: высевающий аппарат, зерновая сеялка, ребро, семена, катушка.
Для цитирования: Шуков А.В., Ларюшин Н.П., Вершигоров А.Ю., Девликамов Р.Р. Полевые исследования высевающего аппарата зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки. Нива Поволжья, 2023, 2 (66), с. 3010. DOI 10.36461/NP.2023.66.2.015
Введение
Высевающие аппараты во время своей работы должны обеспечивать одинаковый, равномерный высев по времени семян при одновременном уменьшении дробления посевного материала, снижении неудовлетворительной раскладки семян на единицу площади, а также исключить неточность установленной нормы высева. Конструкция высевающего аппарата должна быть проста, в работе иметь удобную регулировку установленной нормы высева, а также иметь способность высева различных по размерам культур.
Изучая различные виды конструкций современных катушечных высевающих аппаратов, можно заключить, что секционные катушки, используемые в них, имеют желобки без наклона ребер и расположенные в шахматном порядке по
поверхностям секционных катушек. К их недостаткам можно отнести большую неточность установленной нормы высева, неудовлетворительную раскладку семян или шаг посева на единицу длины бороздки, так как желобки секционной катушки расположены в шахматообразном порядке, в результате чего семена сползают с ребер катушки и оказываются на смеженных секциях, что не допустимо при работе высевающего аппарата.
Поэтому разработка высевающего аппарата зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки с целью улучшения качественных показателей посева семян (неудовлетворительная раскладка семян по длине бороздки, неустойчивость общего высева, дробление посевного материала) является актуальной.
Учеными ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ был сконструирован, изготовлен и исследован высевающий аппарат зерновой сеялки, имеющий секционную катушку с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков катушки, в котором устранен указанный выше недостаток.
Методы и материалы.
Для уменьшения неудовлетворительной раскладки семян на единицу длины или площади, неустойчивости общего высева, а также дробления посевного материала в ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ сконструирован экспериментальный катушечный высевающий аппарат зерновой сеялки, имеющий секционную катушку с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков катушки, который изображенный на рисунке 1.
Высевающий аппарат сеялки для посева семян зерновых культур (на примере яровой пшеницы сорта «Безенчукская 200»), имеющий секционную катушку с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков катушки, состоит из семенной коробки (1), куда устанавливается розетка (2) под секционную катушку (4), установленной на вале привода высевающих аппаратов (3), муфты (5) с ребром для исключения возможности её поворота и подпружиненного клапана (6). Секционная катушка (4) имеет разделительные диски, которые выполнены в форме перегородок (8).
Профиль желобков и ребра секционной катушки имеют наклон в сторону середины секционной катушки. Секционная катушка (4) разделена на четыре равные секции (7).
Секционная катушка (4) равна по своей длине стандартной катушки и выполнена как единое целое из пластмассы повышенной прочности и износостойкости.
Работа высевающего аппарата, оснащенного секционной катушкой с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков катушки, протекает следующим образом.
Семена из бункера под действием своей массы и вибрации сеялки поступают в семенную коробку (1).
Вращаясь вал высевающего аппарата (3), вращает секционную катушку (4) которая, в свою очередь, захватывает и сбрасывает семена в нижнюю часть семенной коробки (1) на клапан (6), а далее семена поступают в воронку семяпровода, равномерном по времени потоком. Благодаря тому, что форма ребер и форма профиля желобков секционной катушки (4) выполненными по винтовой линии, происходит уменьшение отклонения от заданной нормы высева, неудовлетворительной раскладки семян на единицу длины или площади при одновременном снижении дробления семян, так как не происходит их защемления.
Рис. 1. Схематичное изображение высевающего аппарата для зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки: 1 - семенная коробка; 2- розетка; 3- вал; 4 - секционная катушка; 5 - муфта; 6 - подпружиненный клапан; 7- секции; 8 - перегородка; а -
угол наклона желобков и ребер секционной катушки; L - длина секционной катушки; I - длина ребра секции; С - толщина перегородки секционной катушки; Ь - толщина секции секционной катушки.
Для проведения лабораторно-полевых исследований в соответствии с ГОСТ 31345-2007 и СТО АИСТ 5.6-2010 «Сеялки тракторные. Методы испытаний» использовалась рядовая сеялка СЗ-5,4 (рис. 2а), оснащенная экспериментальными высевающими аппаратами для зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционных катушек (рис. 2б). Исследования проводились в 2022 гг. на полях КФХ «Хабибулин» Каменского района Пензенской области.
Целью исследований сеялки СЗ-5,4, оборудованной экспериментальными высевающими аппаратами для зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционных катушек, явилось изучение распределение семян яровой пшеницы сорта «Безенчукская 200» по длине, а также неточность установленной нормы высева и дробление посевного материала в зависимости от скорости рядовой сеялки.
а) б)
Рис. 2. а) общий вид сеялки СЗ-5,4, оборудованной экспериментальными высевающими аппаратами для рядовой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционных катушек: б) экспериментальная катушка высевающего аппарата, установленная на рядовой сеялке СЗ-5,4
Результаты и их обсуждение
В результате обработки опытных данных, полученных в полевых условиях, выведены аналитические, а также построены графические зависимости, характеризующие неудовлетворительную раскладку семян на единицу длины
(Неравномерность распределения семян по длине рядка, %) яровой пшеницы сорта «Безен-чукская 200», неточность установленной нормы высева (неустойчивость общего высева) и дробление семян в зависимости от скорости рядовой сеялки, которые приведены на рисунках 3, 4, 5.
х к
«и и
К
X
«и с; «и
о. с и т о. £ н и о
X
о.
«и
о
X
ш (б о. «и X
ЧУ
о4
<0
=1 к о. «и X X
с; =1 о с
30
25
20
15
10
у = 0,2312х2 - 4,7438х + 47,852
6,3 7,3 8,3 9,3 10,3 11,3 12,3
Ско.ость аг.егата, км/ч.
13,3
14,3
5
0
Рис. 3. Графическая зависимость неудовлетворительной раскладки семян на единицу длины (Неравномерность распределения семян по длине рядка) от скорости рядовой сеялки
Рис. 4. Графическая зависимость неточности установленной нормы высева (неустойчивость общего высева) от скорости рядовой сеялки: 1 - экспериментальная сеялка, оборудованная высевающими аппаратами с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционных катушек, 2 - серийная сеялка
0,4
0,35
0,3
а«
0,25
£
и
и 0,1
ш о 0,15
¿1
0,1
0,05
0
у= 0,003^ -П +(1
у= 0,002*' -0,060* + 0,4
6,3 7,3 8,3 9,3 10,3 11,3
Скорость агрегата, км/ч.
12.3
13.3
14.3
Рис. 5. Графическая зависимость дробления семян зерновых культур от скорости агрегата: 1 - экспериментальная сеялка, оборудованная высевающими аппаратами для зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционных катушек, 2 - серийная сеялка
Заключение
Благодаря использованию посевного агрегата, сеялка которого оснащена экспериментальными высевающими аппаратами для зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционных катушек позволяет распределять семена зерновых культур более равномерно.
Оптимальным значением скорости рядовой сеялки V можно считать промежуток значений скорости рядовой сеялки V от 7,7 до 10,8 км/ч.
В результате анализа полученных графических зависимостей установлено, что неустойчивость общей нормы высева у экспериментальной
сеялки, оборудованной высевающими аппаратами с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционных катушек, составила 2,1...2,4 %, что ниже, чем у серийной - 2,8...3,4% (превышает норматив ГОСТа, не более 2,8 %), а дробление семян составила 0,15.0,19 %, серийной - 0,28.0,34 % (превышает норматив ГОСТа, не более 0,3 %).
Все перечисленное выше улучшает качество посева семян, что, в свое время, приводит к повышению продуктивности производимой культуры, прибавка урожая семян яровой пшеницы сорта «Безенчукская 200» составила 9 %.
Литература
1. Ларюшин Н. П., Мачнев А. В., Шумаев В. В. [и др.]. Посевные машины: теория, конструкция, расчёт. Москва: Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса, 2010, 292 с.
2. Петухов Д.А., Сердюк В.В. Современные посевные машины. Техника и оборудования для села, 2012, № 1, с. 18-21.
3. Ларюшин Н. П., Вершигоров А. Ю., Шуков А. В., Кирюхина Т. А. Конструкция высевающего аппарата зерновой сеялки с наклоном ребер и желобков и перегородками желобков секционной катушки. Нива Поволжья, 2021, № 1 (58), с. 132-136.
4. ГОСТ Р 52778-2007. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки. Москва: Изд-во стандартов, 2007, 28 с.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е издание, дополненное и переработанное. Москва: Агропромиздат, 1985, 351 с
6. Ларюшин Н. П., Шуков А. В., Кирюхина Т. А., Абакумов А. В. Полевые исследования сеялки с катушечным высевающим аппаратом с желобками катушки, выполненными в форме тора. Нива Поволжья, 2019, № 1 (50), с. 139-144.
7. Кувайцев В. Н., Ларюшин Н. П., Шуков А. В., Девликамов Р. Р. Теоретические исследования технологического процесса работы катушечного высевающего аппарата с увеличенным объемом желобков. Нива Поволжья, 2014, № 2 (31), с. 58-64.
8. Ларюшин Н. П., Оликов В. П., Шумаев В. В., Шуков А. В. Исследование заполнения семенами желобков катушки высевающего аппарата. Ресурсосберегающие технологии и технические средства для производства продукции растениеводства и животноводства: сборник статей II Международной научно-практической конференции, Пенза, 29-30 апреля 2015 года. Пенза: Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2015, с. 54-57.
9. Шуков А. В., Шумаев В. В. Выбор конструкции высевающего аппарата сеялки. Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО "Пензенская ГСХА", Пенза, 27-28 октября 2011 года. Том 2. Пенза: Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2011, с. 96-99.
10. СТО АИСТ 5.6-2010. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и посадочные. Показатели назначения. Общие требования. Москва: Росинформагротех, 2011, 72 с.
11. Федоренко В.Ф. Ресурсосбережение в АПК: научное издание. Москва: Росинформагротех, 2012, 384 с.
12. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. Москва: КолосС, 2003, 624 с.
13. Dieckmann U. Gedanken zum Zuckerrubenbau heute. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
14. GrossfLachendriLLmaschinen mit Breitreifen. Landmashinen runaschau, 1987, № L, p. 9.
15. Guzek K. Proguamawanie kryterion maszyny roLnizej^. Maszyny i Giagniki RoLnicze, 1975, № 20, p. 11-16.
16. Овтов В.А., Шумаев В.В., Губанова А.Р. Сошник для рядового посева семян и удобрений с сво-добообразующей косынкой. Сурский Вестник, 2019, № 2 (6), с. 39-43.
17. Терёхин М.А., Яшин А.В. Пути повышения производительности вальцовых плющилок зерна и снижения энергоемкости процесса плющения. Сурский вестник, 2020, № 2 (10), с. 66-70.
UDC 631.33.022.6
DOI 10.36461/N P.2023.66.2.015
FIELD STUDIES OF A SEEDING UNIT OF A GRAIN SEEDER WITH INCLINATION OF RIDGES AND GROOVES AND PARTITIONS OF THE GROOVES OF A FLUTED ROLLER
A.V. Shukov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor; N.P. Laryushin, Doctor of Engineering Sciences, Professor; A.Yu. Vershigorov, postgraduate student; R.R. Devlikamov, Candidate of Engineering Sciences.
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University", Penza, Russia, tel. (8412) 628 517, e-mail: larushinnp@mail.ru
One of the main and most significant working bodies of a grain seeder remains the seeding unit due to the fact that the quality indicators of sowing depend on its work (unsatisfactory spread of seeds per unit Length or
seeding space, inaccuracy of the established seeding rate, as weLL as seed crushing). Not aLL seeding units comply with the necessary requirements during the operation, therefore, scientists of the Penza State Agrarian University have designed, manufactured and studied the seeding unit of a grain seeder with inclination of ridges, grooves and partitions of the grooves of a fluted roller. During laboratory and field studies of the seeding unit of an ordinary seeder with inclination of ridges and grooves and partitions of the grooves of a fluted roller, the spreading of seeds per unit length of spring wheat of the Bezenchukskaya 200 variety, the inaccuracy of the established seeding rate and the crushing of the seed material depending on the translational speed of the ordinary seeder were investigated. In the course of laboratory and field studies of the seeding unit of a grain seeder with inclination of ridges and grooves and partitions of the grooves of a fluted roller, it was found that the interval of the values of speed of an ordinary seeder V from 7.7 to 10.8 km/h can be considered the best, since at these values the unsatisfactory spreading of seeds per unit length or seed spacing, the inaccuracy of the established seeding rate decreases, as well as seed crushing. When using an experimental seeding unit of a grain seeder with inclination of ridges and grooves and partitions of the grooves of a fluted roller, the uneven distribution of seeds along the length of the groove, the instability of the total seeding and crushing of the seed material decreases.
Keywords: seeding unit, grain seeder, ridge, seeds, roller.
Reference.
1. Laryushin N. P., Machnev A. V., Shumaev V. V. [et al.]. Seeding machines: theory, design, calculation. Moscow: Russian Research Institute of Information and Technical and Economic Research on engineering and technical support of the agro-industrial complex, 2010, 292 p.
2. Petukhov D.A., Serdyuk V.V. Modern seeding units. Machinery and equipment for the village, 2012, No. 1, pp. 18-21.
3. Laryushin N. P., Vershigorov A. Yu., Shukov A. V., Kiryukhina T. A. The design of the seeding unit of a grain seeder with inclination of ridges and grooves and partitions of the grooves of a fluted roller. Volga Region Farmland, 2021, No. 1 (58), pp. 132-136.
4. GOST R 52778-2007. Tests of agricultural machinery. Methods of operational and technological assessment. Moscow: Publishing House of Standards, 2007, 28 p.
5. Dospekhov B.A. Methodology of field experience (with the basics of statistical processing of research results). 5th edition, expanded and revised. Moscow: Agropromizdat, 1985, 351 p
6. Laryushin N. P., Shukov A. V., Kiryukhina T. A., Abakumov A. V. Field studies of a seeder with a roller seeding unit with roller grooves made in the shape of a torus. Volga Region Farmland, 2019, No. 1 (50), pp. 139-144.
7. Kuvaytsev V. N., Laryushin N. P., Shukov A. V., Devlikamov R. R. Theoretical studies of the technological process of a roller seeding unit with an increased amount of grooves. Volga Region Farmland, 2014, No. 2 (31), pp. 58-64.
8. Laryushin N. P., Olikov V. P., Shumaev V. V., Shukov A. V. Study of seed filling of the grooves of the seeding unit roller. Resource-saving technologies and technical means for the production of crop and livestock products: collection of articles of the II International Scientific and Practical Conference, Penza, April 29-30, 2015. Penza: Penza State Agricultural Academy, 2015, pp. 54-57.
9. Shukov A. V., Shumaev V. V. Selection of a design of a seeding unit of a seeder. Contribution of young scientists to the innovative development of the agro-industrial complex of Russia: collection of materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference dedicated to the 60th anniversary of the Penza State Agricultural Academy, Penza, October 27-28, 2011. Volume 2. Penza: Penza State Agricultural Academy, 2011, pp. 96-99.
10. STO AIST 5.6-2010. Tests of agricultural machinery. Sowing and planting machines. Appointment indicators. General requirements. Moscow: Rosinformagrotech, 2011, 72 p.
11. Fedorenko V.F. Resource conservation in agriculture: a scientific publication. Moscow: Rosinformagrotech, 2012, 384 p.
12. Khalansky V.M., Gorbachev I.V. Agricultural machines. Moscow: KolosS, 2003, 624 p.
13. Dieckmann U. Gedanken zum Zuckerrubenbau heute. Landtechnik, 1972, № 3, p. 37-43.
14. GrossfLachendriLLmaschinen mit Breitreifen. Landmashinen runaschau, 1987, № L, p. 9.
15. Guzek K. Proguamawanie kryterion maszyny rolnizeju. Maszyny i Giagniki RoLnicze, 1975, № 20, p. 11-16.
16. Ovtov V.A., Shumaev V.V., Gubanova A.R. A coulter for row sowing and fertilizers with an arch-forming kerchief. Sursky Bulletin, 2019, No. 2 (6), pp. 39-43.
17. Terekhin M.A., Yashin A.V. Ways to increase productivity of grain roller flatteners and reduce the energy intensity of the flattening process. Sursky Bulletin, 2020, No. 2 (10), pp. 66-70.
