Повышение урожайности яровой пшеницы с применением ресусосберегающей сеялки-культиватора точного высева Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ный момент количество выделяемой и отдаваемой в окружающую среду теплоты сравняется, и наступает стационарный режим, температура прекращает расти. На рисунке 6 показаны кривые изменения повышения температуры тела во времени. В самом начале процесса скорость нагрева катушки намагничивания большая, кривая температуры круто поднимается, затем скорость замедляется и через некоторое время рост температуры прекращается, наступает установившееся состояние.

Сравнивая приведенные данные расчета температурных полей при последовательном и последовательно-параллельном соединении катушек намагничивания, можно отметить, что для электромагнитного сепаратора оптимальным будут являться оба вида соединения катушек намагничивания с напряжением 220 В. Последовательное соединение катушек намагничивания: расчетные данные ^внутр = 51,17°С, 1внеш = 50,2°С, экспериментальное значение Тк = 51°С; последовательно-параллельное соединение катушек намагничивания: расчетные данные ^внутр =75,25°С, 1внеш = 72,9°С, экспериментальное значение Тк = 74°С, что не превышает допустимую температуру нагрева, которую может выдержать изоляция при классе нагревостойкости Е с температурой нагрева катушки Qнагp = (80-85°С) [1]. Если напряжение довести до 380 В и включить катушку в работу на длительное время, то температура нагрева превысит допускаемую для изоляции температуру.

Вывод

Таким образом, анализ результатов расчета стационарного температурного поля показывает, что в малогабаритном электромагнитном сепараторе катушки намагничивания соответствуют требованиям норма-

тивной документации и не требуют особых охлаждающих устройств, отведение тепловых потоков происходит путем естественного соприкосновения нагретых поверхностей обмоток катушек намагничивания с окружающей средой.

Библиографический список

1. Любчик М.А. Силовые электромагни-

ты аппаратов и устройств автоматики постоянного тока. — М.: Энергия, 1968. —

С. 41-42, 107.

2. Сипайлов Г.А., Санников Д.И., Жадан В.А. Тепловые, гидравлические и аэродинамические расчеты в электрических машинах. — М.: Высш. шк., 1989. — С. 92-93.

3. Руководство пользователя ELCUT: мо-

делирование двумерных полей методом конечных элементов. — СПб.: ПК ТОР,

1989-2007. — С. 31.

4. Чарыков В.И. и др. Вопросы теории и

инновационных решений при конструировании электромагнитных железоотделителей: монография. — Курган: КГУ, 2010. —

С. 187-190.

5. Чарыков В.И., Евдокимов А.А., Митю-нин А.А., Соколов С.А. Расчет мощности тепловыделения катушки намагничивания электромагнитного сепаратора / / Вестник Курганской ГСХА. — 2012. — № 2 (2). — С. 67-70.

6. Чарыков В.И., Копытин И.И., Ушаков В.А. Электромагнитные железоотдели-тели серии УСС: нагрев и охлаждение // Вестник Курганского государственного университета. Серия «Технические науки». — 2011. — Вып. 6. — № 1 (20). — С. 103-105.

7. Гуревич Э.И., Рыбин Ю.Л. Переходные тепловые процессы в электрических машинах. — Л.: Энергоатомиздат, 1983. — С. 9-11.

+ + +

УДК 633.1:631.58

В.Г. Бекетов

ПОВЫШЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ РЕСУСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ СЕЯЛКИ-КУЛЬТИВАТОРА ТОЧНОГО ВЫСЕВА

Ключевые слова: ресурсосбережение, сеялка-культиватор точного высева, урожайность.

Введение

Мировой опыт земледелия убедительно доказывает, что применяемые ранее интенсивные технологии обработки почвы привели к существенному развитию эрозионных

процессов и ухудшению почвенного плодородия в 1,5-2,0 раза. Поэтому в настоящее время все большее распространение приобретают биологические, консервирующие и экологические системы земледелия. Постоянно растет количество земель, возделываемых по технологиям прямого посева в необработанную стерню агрегатами с раз-

личными типами сошников, включая стрельчатую лапу, диск и долото.

Это позволяет существенно сократить техногенную нагрузку на почву, снизить затраты горючего, труда и средств на возделывание культур, предотвратить дальнейшую деградацию почвы, т.е. достигнуть существенного ресурсосбережения [1].

Объекты и методы исследований

По технологии прямого посева с осени поле не обрабатывается, а растительные остатки измельчаются и равномерно распределяются по поверхности. Это дает возможность существенно снизить температуру почвы в жаркий период вегетации и обеспечить сбережение почвенной влаги для формирования полноценного зерна.

Существует множество конструкций машин сеялок-культиваторов отечественных и зарубежных производителей, предназначенных для реализации сберегающих технологий и посева сельскохозяйственных культур по стерневому фону. Однако почти все они имеют ряд существенных недостатков, в т.ч. высокую неравномерность заделки семян по глубине и их распределения по засеваемой площади. Поэтому возникает необходимость совершенствования их конструкций (высевающий аппарат, стрельчатый сошник, механизм его навески и др.) для обеспечения более эффективной работы. Параметры сошника должны быть подобраны таким образом, чтобы он обеспечивал качественную заделку семян, полное подрезание сорняков и высокую сохранность стерни после прохода.

Целью исследования являлись разработка и обоснование параметров сеялки-культиватора для посева сельскохозяйственных культур по стерневому фону.

Задачи:

1) разработать конструкцию высевающего аппарата точного высева, стрельчатого сошника и механизма его навески;

2) провести экспериментальную проверку предложенных технических решений сошника точного высева.

Результаты и их обсуждение

Разработанный высевающий аппарат сеялки (патент № 82083 от 05.12.2008 г.) представляет собой двухвальную конструкцию, на каждом из валов размещены по 15 катушек с углублениями различной глубины и диаметра (в зависимости от размеров высеваемых семян различных культур). Привод валов осуществляется от прикатывающего колеса сеялки посредством цепной передачи. При вращении вала зерно захватывается катушкой, попадая в семяпровод, и затем под лапу в один из рядков

посева (левый, центральный или правый) в шахматном порядке. Расстояние между рядками 10 см, т.е. в отличие от серийного сошника получаем значительно более равномерное распределение семян по площади посева [2].

Стрельчатый сошник сеялки также имеет свои конструктивные особенности (патент № 95958 от 15.02.2010 г.). Он состоит из лапы, стойки, семяпровода и ножа, предназначенного для разрезания поверхности пласта без существенного его разрушения после прохода лапы. Стойка оборудована гидроцилиндром для обеспечения заглубления сошника в почву под определенным углом.

Механизм навески сошника (патент № 94798 от 19.01.2010 г.) позволяет копировать поверхность почвы за счет опорного колеса, что способствует равномерной заделке семян по глубине. Вертикальный ход сошника до 20 см.

С применением сеялки-культиватора точного высева (СКТВ-3) выполняется рядковый посев сельскохозяйственных культур в необработанную почву с одновременной подготовкой семенного ложа, подрезанием и уничтожением сорняков, внесением стартовой дозы минеральных удобрений, выравниванием и прикатыванием поверхности.

Имеется возможность использования сеялки на обработке паров в летний период.

Технические характеристики сеялки

СКТВ-3 приведены в таблице 1.

Основными преимуществами сеялки

СКТВ-3 является возможность модульного построения агрегатов под тракторы различных тяговых классов для использования в хозяйствах разных размеров и точного высева без предпосевной обработки широкого спектра культур (пшеница, рожь, ячмень, овес, горох, кукуруза, подсолнечник, травы).

С целью выявления эффективности использования предлагаемых сошников на посеве яровой пшеницы проводились их полевые испытания на поле Алтайской МИС в 2009 г. В качестве базового варианта для сравнения приняты сошники сеялки СЗС-2,1. Проводились опыты двух посевных агрегатов Т-150К+СЗС-2,1 (с серийными и опытными сошниками) по стерневому фону на посеве яровой пшеницы сорта «Алтайская Степная» при трех уровнях нормы высева: 70, 100 и 160 кг/га по ГОСТ 31345-2007, ГОСТ 28301-89 и СТО АИСТ 8.1-206.

Сроки посева — типичные для условий МИС. Средние рабочие скорости движения агрегатов при посеве 8 км/ч. Глубина заделки семян 7 см. Удобрения и средства защиты не применялись.

Результаты опытов по сравнительной оценке структуры урожая яровой пшеницы приведены в таблице 2 [3].

Таблица 1

Технические характеристики сеялки СКТВ-3

Показатель Ед. измерения Числовые значения

Рабочая ширина захвата м 3,0

Емкость бункера семян/удобрений м3 0,65/0,45

Габаритные размеры в транспортном положении м 3,0*2,5*1,9

Число сошников шт. 10

Расстояние между сошниками см 30

Расстояние между рядками посева, ширина полосы посева см 10/20

Расстояние между семенами в рядке см 8-11

Масса с катками т 1,6

Глубина заделки семян см 4-12

Рабочая скорость движения км/ч 5-10

Чистая производительность на 1 м захвата га/ч 0,5-1,1

Расход топлива кг/га 2,5-4,6

Подрезание сорняков % 100

Сохранность стерни после прохода % 85

Агрегатирование с тракторами МТЗ-80/82 (1-2 шт.), ДТ-75М (3 шт.), Т-4А (4 шт.), К-701 (5 шт.)

Таблица 2

Сравнительная оценка структуры урожая яровой пшеницы при посеве серийными и опытными сошниками

№ Показатель Сошник Разность, %

опытный серийный

58 58 0

1 Фактическая норма высева, кг/га 84 84 0

138 138 0

82,0 81,8 0,4

2 Длина стебля, см 84,4 81,0 4,2

80,7 81,1 -1,1

8,7 7,7 13,0

3 Длина колоса, см 7,9 7,2 9,7

7,3 6,8 7,3

275 187 47,1

4 Количество продуктивных стеблей, шт/м2 296 225 31,6

320 279 14,7

83 109 -23,9

5 Засоренность посевов, шт/м2 41 66 -39,9

32 50 -36,0

1,86 0,98 89,7

6 Урожайность в бункерном весе, т/га 1,79 1,05 70,4

1,54 1,29 19,3

Как показывают результаты анализа, наиболее значимые преимущества опытных сошников, в сравнении с серийными, наблюдались при минимальной норме высева (58 кг/га). Длина колоса получена выше на 13,0%, количество продуктивных стеблей — на 47,1, а урожай — на 89,7% при меньшей засоренности посевов на 23,9%. При максимальной норме высева (138 кг/га) соответствующие улучшения показателей составили 7,3; 14,7; 19,3 и 36,0% [3].

Заключение

Таким образом, предложенные технические решения позволили разработать конструкцию сеялки-культиватора точного высева

для посева широкого спектра сельскохозяйственных культур по стерневому фону.

Применение опытных сошников на сеялке СЗС-2,1 обеспечило повышение урожая яровой пшеницы при сравниваемых нормах высева от 58 до 138 га на 0,88-0,25 т/га. Получено заключение Алтайской МИС с рекомендациями использования опытных сошников на сеялках СЗС-2,1 для посева яровой пшеницы при нормах высева 70 и 100 кг/га

[3].

Библиографический список

1. Бледный В.В. и др. Механизация, электрификация и автоматизация растениеводства. — 2007. — № 3. — С. 19.

2. Ушаков В.П. Урожайность можно и 3. Алтайская МИС. Протокол № 01-34-

нужно увеличивать в 5 раз за 1 год. — М.: 09. — 2009. — с. Поспелиха. — С. 7-12.

Истоки, 1991. — С. 77.

УДК 636.2.034:631.3

О.В. Ужик

МЕХАНИЧЕСКОЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССАЖА ВЫМЕНИ НЕТЕЛЕЙ

Ключевые слова: корова, нетель, массаж, колебание, устройство, амплитуда, резонанс, масса, пневмовибратор.

Введение

Последующая молочная продуктивность нетелей в значительной степени зависит от условий выращивания животного во второй половине стельности, а также применяемых методов формирования вымени. Один из таких приемов — массаж вымени нетелей, который, как известно, оказывает существенное влияние на продуцирование молока [1-3]. Осуществляют его как вручную, так и при помощи различных технических средств. Известно большое разнообразие таких устройств. Однако ни одно из них не может сравниться по эффективности с ручным массажем.

Цель исследований — повышение эффективности массажа вымени нетелей на основе разработки массажного устройства.

Одним из таких механических приспособлений, обеспечивающих пневмомеханическое воздействие на рецепторные зоны молочной железы, может быть предложенное нами устройство (рис. 1) [4]. Принцип его действия основан на вызове колебаний системы «массажное устройство — вымя» (1 и 2) под воздействием пневмовибратора 3.

Объекты и методы исследования

Можно предположить, что максимальный его эффект будет достигаться при резонансных колебаниях системы «массажное устройство — вымя». Эти колебания носят периодический характер. При этом должно выполняться условие [5]:

Н^7) =и(+), (1)

где и — текущее значение перемещения, м;

I — текущее время, с;

Т — период колебаний, с.

для массажа вымени нетелей:

1 — массажный колокол; 2 — вымя;

3 — пневмовибратор;

4 — эластичная мембрана; 5 — груз;

6 — отверстие; 7 — клапан

Очевидно, что механизмы, взаимодействующие с биологическими объектами, должны оказывать на них щадящее воздействие, не вызывающее стресса у животных. В таком случае массажное устройство, взаимодействующее с выменем нетели, должно совершать гармонические колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется по закону:

где А — амплитуда гармонических колебаний, м;

ю — угловая (циклическая) частота, с-1;

— начальная фаза колебания, рад.

Опуская промежуточные выкладки, мы можем записать, что массу груза пневмовибратора, при которой обеспечиваются резонансные колебания системы вымя —